DE102022118869A1

DE102022118869A1 - Sensorrreinigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102022118869A1
Application number: DE102022118869.8A
Authority: DE
Inventors: Oliver Thode; Jörg Bürßner; Anthony Laval; Fabian Geisselhardt
Original assignee: ETO Magnetic GmbH
Current assignee: ETO Magnetic GmbH
Priority date: 2022-07-27
Filing date: 2022-07-27
Publication date: 2024-02-01

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d), insbesondere zur Reinigung von Fahrzeugsensoren (10a-d), mit einer Druckluftleiteinheit (12a-d), mit einem Druckluftanschluss (14a-d) zu einem strömungstechnischen Anschluss an eine Druckluftquelle (16a-d), und mit einem Ventilelement (18a-d) zu einem gesteuerten Öffnen und Schließen einer strömungstechnischen Verbindung zwischen der Druckluftleiteinheit (12a-d) und dem Druckluftanschluss (14a-d).Es wird vorgeschlagen, dass die Druckluftleiteinheit (12a-d) zumindest eine Verzweigung (20a-d) in einen ersten Leitungspfad (22a-d) und in einen zweiten Leitungspfad (24a-d) aufweist, wobei der erste Leitungspfad (22a-d) in ein Düsensteuerungsventil (26a-d) der Druckluftleiteinheit (12a-d) mündet und wobei der zweite Leitungspfad (24a-d) in einen druckluftgesteuerten Kolben (28a-d) der Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) mündet.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Sensorreinigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Fahrzeug nach dem Anspruch 15 und ein Verfahren nach dem Anspruch 16.
Sensorreinigungsvorrichtungen zur Reinigung von Fahrzeugsensoren mit einer Druckluftleiteinheit, mit einem Druckluftanschluss zu einem strömungstechnischen Anschluss an eine Druckluftquelle, und mit einem Ventilelement zu einem gesteuerten Öffnen und Schließen einer strömungstechnischen Verbindung zwischen der Druckluftleiteinheit und dem Druckluftanschluss sind beispielsweise in der WO 2020/225023 A1 bereits vorgeschlagen worden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Sensorreinigung bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1, 15 und 16 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Sensorreinigungsvorrichtung, insbesondere zur Reinigung von Fahrzeugsensoren, mit einer Druckluftleiteinheit, mit einem Druckluftanschluss zu einem strömungstechnischen und/oder leitungstechnischen Anschluss an eine Druckluftquelle, und mit einem Ventilelement zu einem gesteuerten Öffnen und Schließen einer strömungstechnischen und/oder leitungstechnischen Verbindung zwischen der Druckluftleiteinheit und dem Druckluftanschluss.
Es wird vorgeschlagen, dass die Druckluftleiteinheit zumindest eine Verzweigung, insbesondere Leitungsverzweigung, in einen ersten Leitungspfad und in einen, insbesondere von dem ersten Leitungspfad verschiedenen und getrennten, zweiten Leitungspfad aufweist, wobei der erste Leitungspfad in ein Düsensteuerungsventil der Druckluftleiteinheit mündet und wobei der zweite Leitungspfad in einen druckluftgesteuerten Kolben der Sensorreinigungsvorrichtung mündet. Dadurch können vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich einer Sensorreinigung erreicht werden. Vorteilhaft kann eine effektive und einfache Steuerung der Ausgabe von Reinigungsflüssigkeit und von Druckluft rein über ein Druckluftsystem erreicht werden. Vorteilhaft kann eine besonders einfache und/oder besonders kostengünstige Reinigungsflüssigkeitspumpe verbaut werden oder es könnte vorteilhaft sogar vollständig auf eine Reinigungsflüssigkeitspumpe verzichtet werden. Vorteilhaft kann eine insgesamt kostengünstige Sensorreinigungsvorrichtung realisiert werden. Vorteilhaft kann, insbesondere durch die Verwendung des druckluftgesteuerten Kolbens ein besonders schneller Druckaufbau erreicht werden, welcher insbesondere schneller ist als jeglicher Druckaufbau mittels Fluidpumpen.
Insbesondere ist die Sensorreinigungsvorrichtung zu einer Reinigung von Sensoroberflächen von Sensoren, insbesondere Fahrzeugsensoren, wie beispielsweise Radarsensoren, Lidarsensoren, Ultrabreitbandsensoren, Kamerasensoren, Infrarotsensoren oder dergleichen vorgesehen. Bevorzugt ist der Sensor als ein optischer Sensor, wie eine Kamera oder ein Lidarsystem, ausgebildet. Insbesondere kann der Sensor zusätzlich mit einer Optik, beispielsweise einem Objektiv ausgestattet sein, wobei die Sensorreinigungsvorrichtung zu einem Reinigen der Optik vorgesehen sein kann. Insbesondere ist die Sensorreinigungsvorrichtung zumindest zu einer Nassreinigung, vorzugsweise zu einer Nass- und Trockenreinigung der Sensoren vorgesehen. Insbesondere ist die Sensorreinigungsvorrichtung frei von mechanischen Reinigungsgeräten, wie Wischern, Bürsten oder dergleichen. Die Druckluftleiteinheit ist insbesondere als ein System von Druckluftleitungen, beispielsweise Rohren, ausgebildet. Die Druckluftquelle ist insbesondere als ein Verdichter, beispielsweise als ein in ein Fahrzeug verbauter Verdichter, wie ein Kompressor, ausgebildet. Insbesondere ist der Druckluftquelle das Ventilelement nachgeschaltet, welches dazu vorgesehen ist, wahlweise eine Druckluft in die Druckluftleiteinheit einzulassen oder die Druckluftquelle von der Druckluftleiteinheit zu trennen. Das Ventilelement kann dabei als ein 3/2-Wegeventil, beispielsweise als ein 3/2-Wege-Magnetventil, ausgebildet sein. Insbesondere weist die Sensorreinigungsvorrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinheit auf. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest zu einer Steuerung des Ventilelements, insbesondere von Schaltstellungen des Ventilelements, vorgesehen. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden. Unter einer „Steuerelektronik“ soll insbesondere eine Einheit mit einem Prozessor und mit einem Datenspeicher sowie mit einem in dem Datenspeicher gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Das Düsensteuerungsventil ist insbesondere verschieden von dem Ventilelement ausgebildet.
Das Düsensteuerungsventil kann als ein 2/2-Wegeventil, insbesondere 2/2-Wege-Magnetventil, oder als ein weiteres 3/2-Wegeventil, insbesondere 3/2-Wege-Magnetventil, ausgebildet sein. Insbesondere ist das Düsensteuerungsventil zumindest dazu vorgesehen, eine Druckluftausgabe der Sensorreinigungsvorrichtung über eine Ausgabedüse zu steuern, insbesondere zu öffnen oder zu schließen. Zusätzlich kann das Düsensteuerungsventil zudem dazu vorgesehen sein, eine Reinigungsflüssigkeitsausgabe der Sensorreinigungsvorrichtung über die Ausgabedüse oder über eine weitere Ausgabedüse zu steuern, insbesondere zu öffnen oder zu schließen. Es ist denkbar, dass mittels des Düsensteuerungsventils zwischen der Druckluftausgabe und der Reinigungsflüssigkeitsausgabe hin- und her geschaltet werden kann. Der druckluftgesteuerte Kolben ist insbesondere als ein in einem Kolbengehäuse gelagerter abgedichteter Kolben ausgebildet, welcher eine Wirkfläche ausbildet, die der über das Ventilelement steuerbaren Druckluft ausgesetzt ist. Insbesondere ist die Druckluft dazu vorgesehen, den druckluftgesteuerten Kolben aus einer Ruheposition innerhalb des Kolbengehäuses auszulenken. Insbesondere ist die Druckluft dazu vorgesehen, den druckluftgesteuerten Kolben innerhalb des Kolbengehäuses zu verschieben. Insbesondere mündet der zweite Leitungspfad in das Kolbengehäuse des druckluftgesteuerten Kolbens, vorzugsweise in einen zumindest teilweise durch die Wirkfläche begrenzten Kolbenraum des Kolbengehäuses des druckluftgesteuerten Kolbens. Insbesondere erzeugt die durch die Druckluft ausgelöste Verschiebung des druckluftgesteuerten Kolbens eine Verdrängung einer Reinigungsflüssigkeit, welche auf einer der Wirkfläche gegenüberliegenden Seite des druckluftgesteuerten Kolbens, insbesondere in einem durch eine weitere Wirkfläche zumindest teilweise begrenzten weiteren Kolbenraum des Kolbengehäuses des druckluftgesteuerten Kolbens, angeordnet ist. Insbesondere ist der druckluftgesteuerte Kolben zu einer Aktuation eines Systems zur Ausgabe der Reinigungsflüssigkeit vorgesehen. Insbesondere ist der druckluftgesteuerte Kolben fluiddicht in dem Kolbengehäuse beweglich gelagert. Insbesondere ist die Wirkfläche des druckluftgesteuerten Kolbens zu dem Kolbengehäuse zumindest gasdicht abgedichtet. Insbesondere ist die weitere Wirkfläche des druckluftgesteuerten Kolbens zu dem Kolbengehäuse zumindest flüssigkeitsdicht abgedichtet. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
In einem Aspekt der Erfindung, welcher für sich alleine genommen, oder auch in Kombination mit zumindest einem, insbesondere in Kombination mit einem, insbesondere in Kombination mit beliebig vielen der übrigen Aspekte der Erfindung betrachtet werden kann, wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Leitungspfad der Druckluftleiteinheit in den druckluftgesteuerten Kolben der Sensorreinigungsvorrichtung, insbesondere in einen Kolbenraum des druckluftgesteuerten Kolbens, mündet, wobei eine der Druckluftleiteinheit zugewandte Wirkfläche des druckluftgesteuerten Kolbens, insbesondere eine dem Kolbenraum des druckluftgesteuerten Kolbens, in den die Druckluftleiteinheit mündet, zugewandte Wirkfläche des druckluftgesteuerten Kolbens, wesentlich größer ist als eine der Wirkfläche entgegengesetzt angeordnete weitere Wirkfläche des druckluftgesteuerten Kolbens. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders hohe Reaktionsgeschwindigkeit der Sensorreinigungsvorrichtung erreicht werden. Vorteilhaft kann ein besonders schneller Druckaufbau in der Reinigungsflüssigkeit erreicht werden, welcher insbesondere schneller ist als ein Druckaufbau handelsüblicher Pumpsysteme. Zudem kann vorteilhaft ein im Vergleich zu üblicherweise eingesetzten Flüssigkeitspumpen erhöhter Flüssigkeitsdruck, insbesondere der ausgegebenen Reinigungsflüssigkeit, erreicht werden. Vorteilhaft entspricht der Flüssigkeitsdruck der ausgegebenen Reinigungsflüssigkeit etwa einem Druck der Druckluft aus der Druckluftquelle (üblicherweise 10 bar und mehr). Wenn das Ventilelement als ein schnellschaltendes Ventil, wie beispielsweise ein Klappankerventil oder ein Wippenankerventil, ausgebildet ist, kann eine pulsartige Reinigungsflüssigkeitsausgabe ermöglicht werden. Insbesondere ist der druckluftgesteuerte Kolben als gestufter Kolben ausgebildet. Unter „wesentlich größer“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest 10% größer, vorzugsweise zumindest 15% größer, bevorzugt zumindest 25% größer, vorteilhaft zumindest 50% größer, besonders vorteilhaft zumindest 100% größer und besonders bevorzugt höchstens 300% größer verstanden werden. Insbesondere umfasst der druckluftgesteuerte Kolben eine pneumatisch-hydraulische (Druck-Übersetzung.
In einem Aspekt der Erfindung, welcher für sich alleine genommen, oder auch in Kombination mit zumindest einem, insbesondere in Kombination mit einem, insbesondere in Kombination mit beliebig vielen der übrigen Aspekte der Erfindung betrachtet werden kann, wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Leitungspfad der Druckluftleiteinheit in den druckluftgesteuerten Kolben der Sensorreinigungsvorrichtung, insbesondere in einen Kolbenraum des druckluftgesteuerten Kolbens, mündet, wobei der druckluftgesteuerte Kolben zwischen entgegengesetzt angeordneten Wirkflächen des druckluftgesteuerten Kolbens be- und/oder entlüftet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders hohe Reaktionsgeschwindigkeit der Sensorreinigungsvorrichtung erreicht werden. Vorteilhaft kann ein besonders schneller Druckaufbau in der Reinigungsflüssigkeit erreicht werden, welcher insbesondere schneller ist als ein Druckaufbau handelsüblicher Pumpsysteme. Insbesondere umfasst das Kolbengehäuse eine Be- und/oder Entlüftungsöffnung, welche vorzugsweise in einem Bereich des Kolbengehäuses angeordnet ist, der sich in jedem Schaltzustand des druckluftgesteuerten Kolbens zwischen den entgegengesetzt zueinander angeordneten Wirkflächen des druckluftgesteuerten Kolbens befindet. Insbesondere ist die Be- und/oder Entlüftungsöffnung getrennt von der Druckluftleiteinheit ausgebildet. Insbesondere zeigen Flächennormalen der entgegengesetzt angeordneten Wirkflächen des druckluftgesteuerten Kolbens in voneinander wegzeigende Richtungen. Insbesondere verlaufen die Flächennormalen der entgegengesetzt angeordneten Wirkflächen des druckluftgesteuerten Kolbens zumindest im Wesentlichen parallel zueinander. Unter „im Wesentlichen parallel“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 4°, vorteilhaft kleiner als 2° und besonders vorteilhaft kleiner als 1° aufweist.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der druckluftgesteuerte Kolben dazu vorgesehen ist, einen Flüssigkeitsdruck der von der Sensorreinigungsvorrichtung ausgebbaren Reinigungsflüssigkeit aufzubauen. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache, kostengünstige und/oder reaktionsschnelle Reinigungsflüssigkeitsausgabe erzielt werden. Die Reinigungsflüssigkeit kann Wasser, ein mit einem oder mehreren Reinigungsmitteln, z.B. Tensiden, oder Alkoholen, wie z.B. Ethanole oder Glycole, versetztes Wasser oder eine weitere wasserfreie Reinigungsflüssigkeit sein. Insbesondere ist der druckluftgesteuerte Kolben dazu vorgesehen, die Reinigungsflüssigkeit bei einer durch die Druckluft ausgelösten Bewegung aus dem Kolbengehäuse zu verdrängen.
Wenn der druckluftgesteuerte Kolben zwei gegenüberliegende, insbesondere entgegengesetzt zueinander liegende/ausgerichtete, Wirkflächen aufweist, wobei an einer Wirkfläche des druckluftgesteuerten Kolbens die Druckluft der Druckluftleiteinheit anliegt und wobei an einer weiteren Wirkfläche des druckluftgesteuerten Kolbens eine von der Sensorreinigungsvorrichtung ausgebbare Reinigungsflüssigkeit anliegt, kann vorteilhaft eine einfache, kostengünstige und/oder reaktionsschnelle Reinigungsflüssigkeitsausgabe, welche insbesondere alleine über ein Druckluftsystem steuerbar ist, erreicht werden. Insbesondere sind die Druckluft und/oder die Reinigungsflüssigkeit in direktem Berührungskontakt mit den Wirkflächen des druckluftgesteuerten Kolbens.
Zudem wird vorgeschlagen, dass der druckluftgesteuerte Kolben eine Kolbenrückstelleinheit, insbesondere eine Druck- oder Zugfeder, aufweist, welche dazu vorgesehen ist, den druckluftgesteuerten Kolben in eine Ruhelage rückzustellen. Dadurch kann eine vorteilhafte Konstruktion erreicht werden, welche insbesondere eine besonders einfache und kostengünstige Bedienung zulässt. Die Druck- oder Zugfeder kann als eine Spiralfeder, als eine Tellerfeder o. dgl. ausgebildet sein. Insbesondere befindet sich die Kolbenrückstelleinheit in der Ruhelage in einem entspannten Zustand, insbesondere in einem abhängig von der Einbaulage maximal möglichen entspannten Zustand. Insbesondere ist in der Ruhelage die Wirkfläche frei von einer Druckluftbeaufschlagung. Insbesondere herrscht in der Ruhelage in dem Kolbenraum der Wirkfläche etwa Atmosphärendruck. Insbesondere ist in der Ruhelage die Druckluftquelle deaktiviert und/oder durch das Ventilelement von der Druckluftleiteinheit getrennt.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Kolbenrückstelleinheit auf einer Seite des druckluftgesteuerten Kolbens angeordnet ist, an welcher die Reinigungsflüssigkeit anliegt und insbesondere als eine Druckfeder ausgebildet ist. Dadurch kann eine vorteilhafte, insbesondere besonders einfache, Konstruktion erreicht werden. Insbesondere ist die Kolbenrückstelleinheit an dem Kolbengehäuse und an dem druckluftgesteuerten Kolben abgestützt.
Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass die Sensorreinigungsvorrichtung eine Druckluftdüse zur Ausgabe der von der Druckluftquelle erzeugten Druckluft auf einen Sensor, insbesondere den Fahrzeugsensor, und eine Reinigungsflüssigkeits-Düse zur Ausgabe einer von dem druckluftgesteuerten Kolben mit einem Ausgabedruck beaufschlagten Reinigungsflüssigkeit auf den Sensor, insbesondere den Fahrzeugsensor, aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine effektive Reinigung des Sensors ermöglicht werden.
Wenn in einem Ausführungsbeispiel die Druckluftdüse zugleich die Reinigungsflüssigkeits-Düse ausbildet, kann eine besonders einfache, kostengünstige und/oder kompakte Ausgestaltung erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Düsensteuerungsventil derart, insbesondere mechanisch, mit dem druckluftgesteuerten Kolben verknüpft ist, dass ein Öffnungszustand des Düsensteuerungsventils von einer momentanen Stellung des druckluftgesteuerten Kolbens abhängt. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache Konstruktion erreicht werden, welche insbesondere mit lediglich einem elektrisch gesteuerten Ventilelement auskommt. Insbesondere ist das Düsensteuerungsventil derart mit dem druckluftgesteuerten Kolben verknüpft, dass ein Verschieben des druckluftgesteuerten Kolbens zu einer Ausgabe der Reinigungsflüssigkeit eine Öffnung des Düsensteuerungsventils erzeugt. Vorzugsweise öffnet sich das mit dem druckluftgesteuerten Kolben verknüpfte Düsensteuerungsventil erst dann, wenn der druckluftgesteuerte Kolben die Reinigungsflüssigkeit maximal verdrängt hat. Vorzugsweise hält die Ausgabe von Druckluft so lange an, wie das Düsensteuerungsventil geöffnet ist. Zu einer Ermöglichung der selbsttätigen Rückauslenkung des druckluftgesteuerten Kolbens in eine Ausgangslage durch die Kolbenrückstelleinheit wird die Druckluftquelle mittels des Ventilelements von der Druckluftleiteinheit getrennt.. Eine mechanische Verknüpfung von druckluftgesteuertem Kolben und Düsensteuerungsventil kann beispielsweise über eine Stange oder ein Gelenk erreicht werden.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Druckluftleiteinheit zumindest einen Druckluft-Drucksensor aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine On-board-Diagnostik ermöglicht werden. Vorteilhaft kann eine hohe Betriebssicherheit erreicht werden. Zudem kann eine vorteilhafte Steuerung der Druckluft-Ausgabe ermöglicht werden. Insbesondere ist der Druckluft-Drucksensor stromabwärts des Ventilelements in der Druckluftleiteinheit angeordnet. Insbesondere ist der Druckluft-Drucksensor stromaufwärts des Düsensteuerungsventils in der Druckluftleiteinheit angeordnet. Insbesondere ist der Druckluft-Drucksensor an der Verzweigung der Drucklufteinheit angeordnet.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Sensorreinigungsvorrichtung zumindest einen Reinigungsflüssigkeits-Drucksensor aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine On-board-Diagnostik ermöglicht werden. Vorteilhaft kann eine hohe Betriebssicherheit erreicht werden. Zudem kann eine vorteilhafte Steuerung der Reinigungsflüssigkeits-Ausgabe ermöglicht werden. Insbesondere ist der Reinigungsflüssigkeits-Drucksensor stromabwärts des druckluftgesteuerten Kolbens in einer Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit der Sensorreinigungsvorrichtung angeordnet. Insbesondere ist der Druckluft-Drucksensor an einem Ausgang des weiteren Kolbenraums des Kolbengehäuses angeordnet.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Sensorreinigungsvorrichtung eine, insbesondere elektrische, Reinigungsflüssigkeits-Pumpe aufweist, welche zumindest dazu vorgesehen ist, eine von dem druckluftgesteuerten Kolben initiierte Reinigungsflüssigkeits-Ausgabe aufrechtzuerhalten und/oder zu verlängern. Dadurch können vorteilhafte Reinigungseigenschaften erreicht werden. Vorteilhaft kann eine besonders gezielte und/oder auf einen Verschmutzungsgrad abgestimmte Reinigung des Sensors ermöglicht werden. Insbesondere ist die Reinigungsflüssigkeits-Pumpe dazu vorgesehen, die Reinigungsflüssigkeits-Ausgabe fortzusetzen, wenn der druckluftgesteuerte Kolben bereits vollständig ausgelenkt ist und/oder bereits die maximale Reinigungsflüssigkeitsmenge aus dem weiteren Kolbenraum verdrängt hat. Insbesondere ist die Reinigungsflüssigkeits-Pumpe als eine Niederdruck-Flüssigkeitspumpe ausgebildet. Insbesondere ist die Reinigungsflüssigkeits-Pumpe stromaufwärts des druckluftgesteuerten Kolbens angeordnet.
Wenn dabei ein Druckmesswert des Reinigungsflüssigkeits-Drucksensors zumindest dazu vorgesehen ist, eine Aktivierung und/oder einen Betrieb der Reinigungsflüssigkeits-Pumpe zu steuern und/oder zu regeln, kann vorteilhaft eine besonders effiziente Reinigung erreicht werden. Vorteilhaft können beliebige Sprühzeiten, welche z.B. auf einen Verschmutzungsgrad abgestimmt sein können, eingestellt werden, während insbesondere zugleich ein besonders schneller Druckaufbau erreicht werden kann. Insbesondere umfasst die Sensorreinigungsvorrichtung, vorzugsweise die Reinigungsflüssigkeits-Pumpe und/oder der Reinigungsflüssigkeits-Drucksensor, die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest zu einer Verarbeitung der Druckmesswerte und/oder zumindest zu einer Steuerung und/oder Regelung der Reinigungsflüssigkeits-Pumpe.
Ferner wird ein Fahrzeug mit der Sensorreinigungsvorrichtung und mit einem Fahrzeugsensor, zu dessen Reinigung die Sensorreinigungsvorrichtung vorgesehen ist, vorgeschlagen. Dadurch können vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich einer Sensorreinigung erreicht werden.
Außerdem wird ein Verfahren mit einer Sensorreinigungsvorrichtung vorgeschlagen, wobei ein Reinigungsflüssigkeits-Druck einer von der Sensorreinigungsvorrichtung ausgebbaren Reinigungsflüssigkeit durch einen gestuften druckluftgesteuerten Kolben und/oder durch einen zwischen seinen Wirkflächen be- und/oder entlüfteten druckluftgesteuerten Kolben erzeugt wird. Dadurch können vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich einer Sensorreinigung erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass Druckluft-Blaszeiten der Sensorreinigungsvorrichtung und/oder Reinigungsflüssigkeits-Sprühzeiten der Sensorreinigungsvorrichtung einstellbar und/oder regelbar sind. Dadurch können vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich einer Sensorreinigung erreicht werden.
Die erfindungsgemäße Sensorreinigungsvorrichtung, das erfindungsgemäße Fahrzeug und das erfindungsgemäße Verfahren sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Sensorreinigungsvorrichtung, das erfindungsgemäße Fahrzeug und das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen, Verfahrensschritten und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 schematisch ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugsensor und einer Sensorreinigungsvorrichtung in einer Seitenansicht,
2 schematisch einen Aufbau der Sensorreinigungsvorrichtung mit einem druckluftgesteuerten Kolben,
3 eine schematische Detailansicht des druckluftgesteuerten Kolbens,
4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens mit der Sensorreinigungsvorrichtung,
5 schematisch einen Aufbau einer alternativen Sensorreinigungsvorrichtung,
6 schematisch einen Aufbau einer weiteren alternativen Sensorreinigungsvorrichtung und
7 schematisch einen Aufbau einer zweiten weiteren alternativen Sensorreinigungsvorrichtung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 52a in einer Seitenansicht. Das Fahrzeug 52a weist einen Fahrzeugsensor 10a auf. Der Fahrzeugsensor 10a ist beispielhaft als ein optischer Sensor ausgebildet. Der Fahrzeugsensor 10a ist beispielhaft als ein Kamerasensor ausgebildet. Das Fahrzeug 52a weist eine Sensorreinigungsvorrichtung 30a auf. Die Sensorreinigungsvorrichtung 30a ist zu einer Reinigung des Fahrzeugsensors 10a vorgesehen. Die Sensorreinigungsvorrichtung 30a ist zumindest zu einer Reinigung einer äußeren Oberfläche des Fahrzeugsensors 10a, wie beispielsweise einer Sensorabdeckung, einer Sensoroptik oder dergleichen, vorgesehen. Die Sensorreinigungsvorrichtung 30a ist zumindest zu einer Reinigung eines Bereichs einer Oberfläche des Fahrzeugsensors 10a vorgesehen, durch den sich ein Sensorblickfeld des, insbesondere als optischer Sensor ausgebildeten, Fahrzeugsensors 10a erstreckt.
Die 2 zeigt schematisch einen Aufbau der Sensorreinigungsvorrichtung 30a. Die Sensorreinigungsvorrichtung 30a weist eine Druckluftleiteinheit 12a auf. Die Druckluftleiteinheit 12a ist zu einer Leitung von Druckluft 38a vorgesehen. Die Druckluftleiteinheit 12a kann aus einer Ansammlung von miteinander strömungstechnisch verbundenen Rohrleitungen ausgebildet sein. Die Sensorreinigungsvorrichtung 30a weist einen Druckluftanschluss 14a auf. Der Druckluftanschluss 14a ist als Teil der Druckluftleiteinheit 12a ausgebildet. Der Druckluftanschluss 14a ist zu einem strömungstechnischen Anschluss an eine Druckluftquelle 16a vorgesehen. Die Druckluftquelle 16a kann als Teil der Sensorreinigungsvorrichtung 30a oder als eine dem Fahrzeug 52a zugeordnete Druckluftquelle 16a, welche beispielsweise auch noch weitere Aufgaben in dem Fahrzeug 52a übernehmen könnte, ausgebildet sein. Die Druckluftquelle 16a ist zu einer Erzeugung eines Druckluftstroms vorgesehen.
Die Sensorreinigungsvorrichtung 30a weist ein Ventilelement 18a auf. Das Ventilelement 18a ist zu einem gesteuerten Öffnen und Schließen der strömungstechnischen Verbindung zwischen dem Druckluftanschluss 14a und dem Rest der Druckluftleiteinheit 12a vorgesehen. Das Ventilelement 18a ist als ein 3/2-Wege-Magnetventil ausgebildet. Das Ventilelement 18a weist einen ersten Eingang 54a auf. An den ersten Eingang 54a des Ventilelements 18a ist die Druckluftquelle 16a angeschlossen. Das Ventilelement 18a weist einen zweiten Eingang 56a auf. Der zweite Eingang 54a des Ventilelements 18a ist zur Atmosphäre hin offen. Das Ventilelement 18a weist einen Ausgang 58a auf. Der Ausgang 58a des Ventilelements 18a ist durch eine Ansteuerung des Ventilelements 18a wahlweise mit genau einem der beiden Eingänge 54a, 56a des Ventilelements 18a verbindbar. Der Ausgang 58a des Ventilelements 18a ist an die Druckluftleiteinheit 12a angeschlossen. Die Sensorreinigungsvorrichtung 30a weist eine Steuer- und/oder Regeleinheit 86a auf. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 86a ist zu einer Ansteuerung des Ventilelements 18a vorgesehen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 86a ist zu einem Umschalten des Ventilelements 18a vorgesehen.
Die Druckluftleiteinheit 12a weist eine Verzweigung 20a auf. Die Druckluftleiteinheit 12a ist in einen ersten Leitungspfad 22a und einen zweiten Leitungspfad 24a verzweigt. Die Verzweigung 20a verzweigt die Druckluftleiteinheit 12a in den ersten Leitungspfad 22a und den zweiten Leitungspfad 24a. Die Druckluftleiteinheit 12a weist ein Düsensteuerungsventil 26a auf. Das Düsensteuerungsventil 26a ist als ein 2/2-Wege-Magnetventil ausgebildet. Die Sensorreinigungsvorrichtung 30a weist eine Druckluftdüse 42a auf. Die Druckluftdüse 42a ist zur Ausgabe der von der Druckluftquelle 16a erzeugten Druckluft 38a in Richtung des Fahrzeugsensors 10a vorgesehen. Das Düsensteuerungsventil 26a ist dazu vorgesehen, wahlweise Druckluft 38a aus der Druckluftleiteinheit 12a zu der Druckluftdüse 42a zu leiten oder die Druckluftdüse 42a von der Druckluftleiteinheit 12a zu trennen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 86a ist zu einer Ansteuerung des Düsensteuerungsventils 26a vorgesehen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 86a ist zu einem Umschalten des Düsensteuerungsventils 26a vorgesehen. Der erste Leitungspfad 22a mündet in das Düsensteuerungsventil 26a. Die Druckluftleiteinheit 12a weist einen Druckluft-Drucksensor 46a auf, der zu einer Messung des momentan in der Druckluftleiteinheit 12a herrschenden Drucks vorgesehen ist. Der Druckluft-Drucksensor 46a ist an der Verzweigung 20a der Druckluftleiteinheit 12a angeordnet. Der Druckluft-Drucksensor 46a misst den Druck in der Druckluftleiteinheit 12a am Ort der Verzweigung 20a. Der Druckluft-Drucksensor 46a übermittelt seine Messergebnisse an die Steuer- und/oder Regeleinheit 86a.
Die Sensorreinigungsvorrichtung 30a weist einen druckluftgesteuerten Kolben 28a auf (siehe auch 3). Der druckluftgesteuerte Kolben 28a ist dazu vorgesehen, einen Flüssigkeitsdruck einer von der Sensorreinigungsvorrichtung 30a ausgebbaren Reinigungsflüssigkeit 36a aufzubauen. Die Sensorreinigungsvorrichtung 30a weist ein Kolbengehäuse 80a auf. Der druckluftgesteuerte Kolben 28a ist in dem Kolbengehäuse 80a beweglich gelagert. Der druckluftgesteuerte Kolben 28a dichtet zu dem Kolbengehäuse 80a gas- und/oder flüssigkeitsdicht ab. Auf entgegengesetzt liegenden Seiten des druckluftgesteuerten Kolbens 28a sind jeweils ein Kolbenraum 76a und ein weiterer Kolbenraum 78a ausgebildet. Der Kolbenraum 76a ist zur Aufnahme von Druckluft 38a vorgesehen. Der weitere Kolbenraum 78a ist zur Aufnahme von Reinigungsflüssigkeit 36a vorgesehen. Durch das Verschieben des druckluftgesteuerten Kolbens 28a vergrößert sich jeweils einer der Kolbenräume 76a, 78a, während sich der andere Kolbenraum 76a, 78a verkleinert. Der Kolbenraum 76a umfasst einen Gaseinlass 60a, insbesondere für Druckluft 38a. Der Kolbenraum 76 umfasst einen Gasauslass 62a. Der Gasauslass 62a ist identisch mit dem Gaseinlass 60a. Der zweite Leitungspfad 24a mündet in den Gaseinlass 60a des druckluftgesteuerten Kolbens 28a.
Der druckluftgesteuerte Kolben 28a weist zwei gegenüberliegende Wirkflächen 32a, 34a auf. An einer Wirkfläche 32a des druckluftgesteuerten Kolbens 28a liegt die Druckluft 38a der Druckluftleiteinheit 12a an. An einer weiteren Wirkfläche 34a des druckluftgesteuerten Kolbens 28a liegt die von der Sensorreinigungsvorrichtung 30a ausgebbare Reinigungsflüssigkeit 36a an. Der druckluftgesteuerte Kolben 28a weist eine Kolbenrückstelleinheit 40a auf. Die Kolbenrückstelleinheit 40a ist als eine Druckfeder oder als mehrere Druckfedern ausgebildet. Die Kolbenrückstelleinheit 40a ist dazu vorgesehen, den druckluftgesteuerten Kolben 28a in eine Ruhelage rückzustellen. In der 3 ist der druckluftgesteuerten Kolben 28a beispielhaft in der Ruhelage dargestellt. In der Ruhelage liegt keine Druckluft an dem druckluftgesteuerten Kolben 28a an. Die Kolbenrückstelleinheit 40a ist auf einer Seite des druckluftgesteuerten Kolbens 28a angeordnet, an welcher die Reinigungsflüssigkeit 36a anliegt. Die Kolbenrückstelleinheit 40a ist an der weiteren Wirkfläche 34a des druckluftgesteuerten Kolbens 28a abgestützt. Die Kolbenrückstelleinheit 40a ist an einer Innenwand des Kolbengehäuses 80a abgestützt.
Die Sensorreinigungsvorrichtung 30a weist eine Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit 84a auf. Die Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit 84a ist zu einer Leitung der Reinigungsflüssigkeit 36a vorgesehen. Die Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit 84a mündet in ein Reinigungsflüssigkeits-Reservoir 64a. Das Reinigungsflüssigkeits-Reservoir 64a bevorratet die Reinigungsflüssigkeit 36a. Die Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit 84a passiert den druckluftgesteuerten Kolben 28a. Die Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit 84a passiert den weiteren Kolbenraum 78a. Das Kolbengehäuse 80a weist einen Flüssigkeitseinlass 66a auf. Das Kolbengehäuse 80a weist einen Flüssigkeitsauslass 68a auf. Der Flüssigkeitseinlass 66a und der Flüssigkeitsauslass 68a sind getrennt voneinander ausgebildet. Die Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit 84a weist ein erstes Rückschlagventil 70a auf. Das erste Rückschlagventil 70a ist stromaufwärts des Flüssigkeitseinlasses 66a angeordnet. Das erste Rückschlagventil 70a ist dazu vorgesehen, einen Flüssigkeitsrückfluss von dem druckluftgesteuerten Kolben 28a / dem weiteren Kolbenraum 78a in Richtung des Reinigungsflüssigkeits-Reservoirs 64a zu verhindern.
Die Sensorreinigungsvorrichtung 30a weist eine Reinigungsflüssigkeits-Düse 44a auf. Die Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit 84a weist die Reinigungsflüssigkeits-Düse 44a auf. Die Reinigungsflüssigkeits-Düse 44a ist zu einer Ausgabe der von dem druckluftgesteuerten Kolben 28a mit einem Ausgabedruck beaufschlagten Reinigungsflüssigkeit 36a auf den Fahrzeugsensor 10a vorgesehen. Die Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit 84a weist ein zweites Rückschlagventil 72a auf. Das zweite Rückschlagventil 72a ist stromabwärts des Flüssigkeitsauslasses 68a angeordnet. Das zweite Rückschlagventil 72a ist dazu vorgesehen, einen Flüssigkeitsrückfluss von der Reinigungsflüssigkeits-Düse 44a in Richtung des druckluftgesteuerten Kolbens 28a / des weiteren Kolbenraums 78a zu verhindern.
Die Sensorreinigungsvorrichtung 30a weist einen Reinigungsflüssigkeits-Drucksensor 48a auf. Der Reinigungsflüssigkeits-Drucksensor 48a ist dazu vorgesehen, einen in der Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit 84a, insbesondere stromabwärts des druckluftgesteuerten Kolbens 28a / des weiteren Kolbenraums 78a, herrschenden Reinigungsflüssigkeits-Druck zu messen. Der Reinigungsflüssigkeits-Drucksensor 48a ist stromabwärts des druckluftgesteuerten Kolbens 28a / des weiteren Kolbenraums 78a angeordnet. Der Reinigungsflüssigkeits-Drucksensor 48a übermittelt seine Messergebnisse an die Steuer- und/oder Regeleinheit 86a. Die Sensorreinigungsvorrichtung 30a weist eine Reinigungsflüssigkeits-Pumpe 50a auf. Die Reinigungsflüssigkeits-Pumpe 50a ist als eine elektrische Reinigungsflüssigkeits-Pumpe 50a ausgebildet. Die Reinigungsflüssigkeits-Pumpe 50a ist dazu vorgesehen, eine von dem druckluftgesteuerten Kolben 28a initiierte Reinigungsflüssigkeits-Ausgabe aufrechtzuerhalten. Die Reinigungsflüssigkeits-Pumpe 50a ist dazu vorgesehen, eine von dem druckluftgesteuerten Kolben 28a initiierte Reinigungsflüssigkeits-Ausgabe zu verlängern. Die Reinigungsflüssigkeits-Pumpe 50a ist dazu vorgesehen, eine Wiederbefüllung des weiteren Kolbenraums 78a bei einer Rückkehr des druckluftgesteuerten Kolbens 28a in den Ruhezustand zu unterstützen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 86a ist dazu vorgesehen, die Reinigungsflüssigkeits-Pumpe 50a, insbesondere deren Aktivierung und Deaktivierung, zu steuern und/oder zu regeln. Ein Druckmesswert des Reinigungsflüssigkeits-Drucksensors 48a ist dazu vorgesehen, eine Aktivierung und/oder einen Betrieb der Reinigungsflüssigkeits-Pumpe 50a zu steuern und/oder zu regeln. Wenn der Messwert des Reinigungsflüssigkeits-Drucksensors 48a anzeigt, dass der durch die Druckluftsteuerung erzeugte Flüssigkeitsdruck sinkt oder wenn der Messwert des Reinigungsflüssigkeits-Drucksensors 48a anzeigt, dass eine Druckluftsteuerung des druckluftgesteuerten Kolbens 28a initiiert wird, wird die Reinigungsflüssigkeits-Pumpe 50a durch die Steuer- und/oder Regeleinheit 86a aktiviert.
Die 3 zeigt eine schematische Detailansicht des druckluftgesteuerten Kolbens 28a. Der druckluftgesteuerte Kolben 28a umfasst eine pneumatisch-hydraulische Übersetzung. Der druckluftgesteuerte Kolben 28a ist gestuft ausgebildet. Die der Druckluftleiteinheit 12a zugewandte Wirkfläche 32a des druckluftgesteuerten Kolbens 28a ist wesentlich größer als die der Wirkfläche 32a entgegengesetzt angeordnete weitere Wirkfläche 34a des druckluftgesteuerten Kolbens 28a. Die der Druckluftleiteinheit 12a zugewandte Wirkfläche 32a des druckluftgesteuerten Kolbens 28a ist mindestens 50% größer als die der Wirkfläche 32a entgegengesetzt angeordnete weitere Wirkfläche 34a des druckluftgesteuerten Kolbens 28a. Der druckluftgesteuerte Kolben 28a ist zwischen den entgegengesetzt angeordneten Wirkflächen 32a, 34a des druckluftgesteuerten Kolbens 28a be- und/oder entlüftet. Das Kolbengehäuse 80a weist eine Be- und/oder Entlüftungsöffnung 82a auf. Die Be- und/oder Entlüftungsöffnung 82a ist in allen ordnungsgemäßen Stellzuständen des druckluftgesteuerten Kolbens 28a zwischen den beiden Wirkflächen 32a, 34a des druckluftgesteuerten Kolbens 28a angeordnet. Die Wirkfläche 32a ist zu der Be- und/oder Entlüftungsöffnung 82a gas- und/oder flüssigkeitsdicht abgedichtet. Der Kolbenraum 76a ist zu der Be- und/oder Entlüftungsöffnung 82a zumindest druckgasdicht abgedichtet. Der weitere Kolbenraum 78a ist zu der Be- und/oder Entlüftungsöffnung 82a zumindest reinigungsflüssigkeitsdicht abgedichtet.
Die 4 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens mit der Sensorreinigungsvorrichtung 30a. In zumindest einem Verfahrensschritt 74a wird das Ventilelement 18a derart geschaltet, dass die Druckluftquelle 16a mit der Druckluftleiteinheit 12a verbunden wird. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 88a wird die Druckluft 38a über die Verzweigung 20a in den druckluftgesteuerten Kolben 28a geleitet. Dabei wird ein Reinigungsflüssigkeits-Druck der von der Sensorreinigungsvorrichtung 30a ausgebbaren Reinigungsflüssigkeit 36a durch den gestuften und zwischen seinen Wirkflächen 32a, 34a be- und/oder entlüfteten druckluftgesteuerten Kolben 28a erzeugt. Wenn zudem das Düsensteuerungsventil 26a offen ist, wird Druckluft 38a von der Druckluftdüse 42a auf den Fahrzeugsensor 10a aufgebracht. Wenn hingegen das Düsensteuerungsventil 26a geschlossen ist, wird keine Druckluft 38a von der Druckluftdüse 42a auf den Fahrzeugsensor 10a aufgebracht. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 90a wird der durch die Druckluft 38a erzeugte Reinigungsflüssigkeitsdruck über eine Ausgabe von Reinigungsflüssigkeit 36a über die Reinigungsflüssigkeits-Düse 44a auf den Fahrzeugsensor 10a abgebaut. Dabei bewegt sich der druckluftgesteuerte Kolben 28a von dem Kolbenraum 76a in Richtung des weiteren Kolbenraums 78a. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 92a misst der Reinigungsflüssigkeits-Drucksensor 48a den Reinigungsflüssigkeitsdruck und übermittelt die Messergebnisse an die Steuer- und/oder Regeleinheit 86a. In zumindest einem Verfahrensschritt 94a wird die Reinigungsflüssigkeits-Pumpe 50a aktiviert. In dem Verfahrensschritt 94a sind Druckluft-Blaszeiten der Sensorreinigungsvorrichtung 30a und/oder Reinigungsflüssigkeits-Sprühzeiten der Sensorreinigungsvorrichtung 30a einstellbar und/oder regelbar. In zumindest einem Verfahrensschritt 96a stellt die Kolbenrückstelleinheit 40a selbsttätig den druckluftgesteuerten Kolben 28a zurück.
In den 5 bis 7 sind drei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 4, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 4 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 5 bis 7 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis d ersetzt.
Die 5 zeigt eine alternative Sensorreinigungsvorrichtung 30b. Die alternative Sensorreinigungsvorrichtung 30b weist eine Druckluftleiteinheit 12b und eine Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit 84b auf. Die Druckluftleiteinheit 12b umfasst ein Düsensteuerungsventil 26b. Zumindest ein Leitungspfad 22b der Druckluftleiteinheit 12b mündet in das Düsensteuerungsventil 26b. Die alternative Sensorreinigungsvorrichtung 30b weist einen druckluftgesteuerten Kolben 28b auf. Zumindest ein weiterer Leitungspfad 24b der Druckluftleiteinheit 12b mündet in den druckluftgesteuerten Kolben 28b / einen Kolbenraum 76b des druckluftgesteuerten Kolbens 28b. Der druckluftgesteuerte Kolben 28b ist innerhalb eines Kolbengehäuses 80b der alternativen Sensorreinigungsvorrichtung 30b beweglich gelagert. Das Düsensteuerungsventil 26b ist mit dem druckluftgesteuerten Kolben 28b wirkverbunden. Das Düsensteuerungsventil 26b ist mit dem druckluftgesteuerten Kolben 28b mechanisch verbunden. Das Düsensteuerungsventil 26b ist mit dem druckluftgesteuerten Kolben 28b über ein mechanisches Verknüpfungselement 108b verbunden. Das Düsensteuerungsventil 26b ist mit dem druckluftgesteuerten Kolben 28b derart verknüpft, dass ein Öffnungszustand des Düsensteuerungsventils 26b von einer momentanen Stellung des druckluftgesteuerten Kolbens 28b abhängt. Eine Änderung der Position des druckluftgesteuerten Kolbens 28b bewirkt eine Öffnung oder eine Schließung des Düsensteuerungsventils 26b. Dadurch kann das Düsensteuerungsventil 26b einfach und rein mechanisch (nicht als Magnetventil) ausgebildet sein.
Die 6 zeigt eine weitere alternative Sensorreinigungsvorrichtung 30c. Die weitere alternative Sensorreinigungsvorrichtung 30c weist eine Druckluftleiteinheit 12c und eine Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit 84c auf. Die Druckluftleiteinheit 12c umfasst ein alternatives Düsensteuerungsventil 26c. Zumindest ein Leitungspfad 22c der Druckluftleiteinheit 12c mündet in einen ersten Eingang 98c des alternativen Düsensteuerungsventils 26c. Die weitere alternative Sensorreinigungsvorrichtung 30c weist einen druckluftgesteuerten Kolben 28c auf. Zumindest ein weiterer Leitungspfad 24c der Druckluftleiteinheit 12c mündet in den druckluftgesteuerten Kolben 28c / einen Kolbenraum 76c des druckluftgesteuerten Kolbens 28c. Dabei kann die Druckluftleiteinheit 12c in die beiden Leitungspfade 22c, 24c über eine Verzweigung 20c verzweigt sein oder es könnte auch jeder Leitungspfad 22c, 24c einen separaten Anschluss an eine Druckluftquelle 16c, 16`c besitzen. Die Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit 84c umfasst ebenfalls das alternative Düsensteuerungsventil 26c. Die Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit 84c mündet in einen zweiten Eingang 100c des alternativen Düsensteuerungsventils 26c. Das alternative Düsensteuerungsventil 26c ist als ein 3/2-Wege-Magnetventil ausgebildet. Die weitere alternative Sensorreinigungsvorrichtung 30c weist eine Reinigungsflüssigkeits-Düse 44c auf. Die weitere alternative Sensorreinigungsvorrichtung 30c weist eine Druckluftdüse 42c auf. Die Druckluftdüse 42c bildet zugleich die Reinigungsflüssigkeits-Düse 44c aus. Die Druckluftdüse 42c / die Reinigungsflüssigkeits-Düse 44c ist mit einem Ausgang 102a des alternativen Düsensteuerungsventils 26c verbunden. Die weitere alternative Sensorreinigungsvorrichtung 30c weist eine Steuer- und/oder Regeleinheit 86c auf. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 86c ist zu einem Schalten des alternativen Düsensteuerungsventils 26c vorgesehen. Durch das Schalten des alternativen Düsensteuerungsventils 26c kann zwischen einer Ausgabe einer Reinigungsflüssigkeit 36c und einer Druckluft 38c hin- und her geschaltet werden.
Die 7 zeigt eine zweite weitere alternative Sensorreinigungsvorrichtung 30d. Die zweite weitere alternative Sensorreinigungsvorrichtung 30d weist eine Druckluftleiteinheit 12d und eine Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit 84d auf. Die Druckluftleiteinheit 12d umfasst ein Düsensteuerungsventil 26d. Zumindest ein Leitungspfad 22d der Druckluftleiteinheit 12d mündet in das Düsensteuerungsventil 26d. Die zweite weitere alternative Sensorreinigungsvorrichtung 30d weist einen druckluftgesteuerten Kolben 28d auf. Zumindest ein weiterer Leitungspfad 24d der Druckluftleiteinheit 12d mündet in den druckluftgesteuerten Kolben 28d / einen Kolbenraum 76d des druckluftgesteuerten Kolbens 28d. Dabei kann die Druckluftleiteinheit 12d in die beiden Leitungspfade 22d, 24d über eine Verzweigung 20d verzweigt sein oder es könnte auch jeder Leitungspfad 22d, 24d einen separaten Anschluss an eine Druckluftquelle 16d, 16`d besitzen. Die Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit 84d ist mit der Druckluftleiteinheit 12d an einem Vereinigungspunkt 104d verknüpft. Der Vereinigungspunkt 104d liegt in der Druckluftleiteinheit 12d stromabwärts des Düsensteuerungsventils 26d. Der Vereinigungspunkt 104d liegt in der Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit 84d stromabwärts des druckluftgesteuerten Kolbens 28d. Die zweite weitere alternative Sensorreinigungsvorrichtung 30d weist eine Reinigungsflüssigkeits-Düse 44d auf. Die zweite weitere alternative Sensorreinigungsvorrichtung 30d weist eine Druckluftdüse 42d auf. Die Druckluftdüse 42d bildet zugleich die Reinigungsflüssigkeits-Düse 44d aus. Die Druckluftdüse 42d / die Reinigungsflüssigkeits-Düse 44d ist mit dem Vereinigungspunkt 104d strömungstechnisch verbunden. Die Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit 84d weist ein erstes Rückschlagventil 70d auf. Das erste Rückschlagventil 70d ist stromaufwärts des druckluftgesteuerten Kolbens 28d angeordnet. Die Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit 84d weist ein zweites Rückschlagventil 72d auf. Das zweite Rückschlagventil 72d ist stromabwärts eines Flüssigkeitsauslasses 68d eines Kolbengehäuses 80d, in dem der druckluftgesteuerte Kolben 28d gelagert ist, angeordnet. Das zweite Rückschlagventil 72d ist dazu vorgesehen, einen Rückfluss von der Reinigungsflüssigkeits-Düse 44d / der Druckluftdüse 42d in Richtung des druckluftgesteuerten Kolbens 28d zu verhindern. Die Druckluftleiteinheit 12d weist ein Rückschlagventil 106d auf. Das Rückschlagventil 106d der Druckluftleiteinheit 12d ist stromabwärts des Düsensteuerungsventils 26d angeordnet. Das Rückschlagventil 72d der Druckluftleiteinheit 12d ist dazu vorgesehen, einen Rückfluss von der Reinigungsflüssigkeits-Düse 44d / der Druckluftdüse 42d in Richtung des Düsensteuerungsventils 26d zu verhindern. Die zweite weitere alternative Sensorreinigungsvorrichtung 30d weist eine Steuer- und/oder Regeleinheit 86d auf. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 86d ist zu einem Schalten des Düsensteuerungsventils 26d vorgesehen. Durch das Schalten des Düsensteuerungsventils 26d kann zwischen einer Ausgabe einer Reinigungsflüssigkeit 36d und einer Druckluft 38d hin- und her geschaltet werden.
Bezugszeichen

10: Fahrzeugsensor
12: Druckluftleiteinheit
14: Druckluftanschluss
16: Druckluftquelle
18: Ventilelement
20: Verzweigung
22: Erster Leitungspfad
24: Zweiter Leitungspfad
26: Düsensteuerungsventil
28: Druckluftgesteuerter Kolben
30: Sensorreinigungsvorrichtung
32: Wirkfläche
34: Weitere Wirkfläche
36: Reinigungsflüssigkeit
38: Druckluft
40: Kolbenrückstelleinheit
42: Druckluftdüse
44: Reinigungsflüssigkeits-Düse
46: Druckluft-Drucksensor
48: Reinigungsflüssigkeits-Drucksensor
50: Reinigungsflüssigkeits-Pumpe
52: Fahrzeug
54: Eingang
56: Eingang
58: Ausgang
60: Gaseinlass
62: Gasauslass
64: Reinigungsflüssigkeits-Reservoir
66: Flüssigkeitseinlass
68: Flüssigkeitsauslass
70: Erstes Rückschlagventil
72: Zweites Rückschlagventil
74: Verfahrensschritt
76: Kolbenraum
78: Weiterer Kolbenraum
80: Kolbengehäuse
82: Be- und/oder Entlüftungsöffnung
84: Reinigungsflüssigkeits-Leiteinheit
86: Steuer- und/oder Regeleinheit
88: Verfahrensschritt
90: Verfahrensschritt
92: Verfahrensschritt
94: Verfahrensschritt
96: Verfahrensschritt
98: Erster Eingang
100: Zweiter Eingang
102: Ausgang
104: Vereinigungspunkt
106: Rückschlagventil
108: mechanisches Verknüpfungselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2020/225023 A1 [0002]

Claims

Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d), insbesondere zur Reinigung von Fahrzeugsensoren (10a-d), wie Kamerasensoren oder Lidarsensoren, mit einer Druckluftleiteinheit (12a-d), mit einem Druckluftanschluss (14a-d) zu einem strömungstechnischen Anschluss an eine Druckluftquelle (16a-d), und mit einem Ventilelement (18a-d) zu einem gesteuerten Öffnen und Schließen einer strömungstechnischen Verbindung zwischen der Druckluftleiteinheit (12a-d) und dem Druckluftanschluss (14a-d), dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftleiteinheit (12a-d) zumindest eine Verzweigung (20a-d) in einen ersten Leitungspfad (22a-d) und in einen zweiten Leitungspfad (24a-d) aufweist, wobei der erste Leitungspfad (22a-d) in ein Düsensteuerungsventil (26a-d) der Druckluftleiteinheit (12a-d) mündet und wobei der zweite Leitungspfad (24a-d) in einen druckluftgesteuerten Kolben (28a-d) der Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) mündet.
Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Leitungspfad (24a-d) der Druckluftleiteinheit (12a-d) in einen druckluftgesteuerten Kolben (28a-d) der Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) mündet, wobei eine der Druckluftleiteinheit (12a-d) zugewandte Wirkfläche (32a-d) des druckluftgesteuerten Kolbens (28a-d) wesentlich größer ist als eine der Wirkfläche (32a-d) entgegengesetzt angeordnete weitere Wirkfläche (34a-d) des druckluftgesteuerten Kolbens (28a-d).
Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Leitungspfad (24a-d) der Druckluftleiteinheit (12a-d) in einen druckluftgesteuerten Kolben (28a-d) der Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) mündet, wobei der druckluftgesteuerte Kolben (28a-d) zwischen entgegengesetzt angeordneten Wirkflächen (32a-d, 34a-d) des druckluftgesteuerten Kolbens (28a-d) be- und/oder entlüftet ist.
Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der druckluftgesteuerte Kolben (28a-d) dazu vorgesehen ist, einen Flüssigkeitsdruck einer von der Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) ausgebbaren Reinigungsflüssigkeit (36a-d) aufzubauen.
Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der druckluftgesteuerte Kolben (28a-d) zwei gegenüberliegende Wirkflächen (32a-d, 34a-d) aufweist, wobei an einer Wirkfläche (32a-d) des druckluftgesteuerten Kolbens (28a-d) eine Druckluft (38a-d) der Druckluftleiteinheit (12a-d) anliegt und wobei an einer weiteren Wirkfläche (34a-d) des druckluftgesteuerten Kolbens (28a-d) eine von der Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) ausgebbare Reinigungsflüssigkeit (36a-d) anliegt.
Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der druckluftgesteuerte Kolben (28a-d) eine Kolbenrückstelleinheit (40a-d), insbesondere eine Druck- oder Zugfeder, aufweist, welche dazu vorgesehen ist, den druckluftgesteuerten Kolben (28a-d) in eine Ruhelage rückzustellen.
Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenrückstelleinheit (40a-d) auf einer Seite des druckluftgesteuerten Kolbens (28a-d) angeordnet ist, an welcher die Reinigungsflüssigkeit (36a-d) anliegt und insbesondere als eine Druckfeder ausgebildet ist.
Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Druckluftdüse (42a-d) zur Ausgabe der von der Druckluftquelle (16a-d) erzeugten Druckluft (38a-d) auf einen Sensor, insbesondere den Fahrzeugsensor (10a-d), und durch eine Reinigungsflüssigkeits-Düse (44a-d) zur Ausgabe einer von dem druckluftgesteuerten Kolben (28a-d) mit einem Ausgabedruck beaufschlagten Reinigungsflüssigkeit (36a-d) auf den Sensor, insbesondere den Fahrzeugsensor (10a-d).
Sensorreinigungsvorrichtung (30c-d) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftdüse (42c-d) zugleich die Reinigungsflüssigkeits-Düse (44c-d) ausbildet.
Sensorreinigungsvorrichtung (30b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsensteuerungsventil (26b) derart, insbesondere mechanisch, mit dem druckluftgesteuerten Kolben (28b) verknüpft ist, dass ein Öffnungszustand des Düsensteuerungsventils (26b) von einer momentanen Stellung des druckluftgesteuerten Kolbens (28b) abhängt.
Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftleiteinheit (12a-d) zumindest einen Druckluft-Drucksensor (46a-d) aufweist.
Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) zumindest nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch zumindest einen Reinigungsflüssigkeits-Drucksensor (48a-d) .
Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine, insbesondere elektrische, Reinigungsflüssigkeits-Pumpe (50a-d), welche zumindest dazu vorgesehen ist, eine von dem druckluftgesteuerten Kolben (28a-d) initiierte Reinigungsflüssigkeits-Ausgabe aufrechtzuerhalten und/oder zu verlängern.
Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckmesswert des Reinigungsflüssigkeits-Drucksensors (48a-d) zumindest dazu vorgesehen ist, eine Aktivierung und/oder einen Betrieb der Reinigungsflüssigkeits-Pumpe (50a-d) zu steuern und/oder zu regeln.
Fahrzeug (52a-d) mit einer Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einem Fahrzeugsensor (10a-d), zu dessen Reinigung die Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) vorgesehen ist.
Verfahren mit einer Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reinigungsflüssigkeits-Druck einer von der Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) ausgebbaren Reinigungsflüssigkeit (36a-d) durch einen gestuften druckluftgesteuerten Kolben (28a-d) und/oder durch einen zwischen seinen Wirkflächen (32a-d, 34a-d) be- und/oder entlüfteten druckluftgesteuerten Kolben (28a-d) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass Druckluft-Blaszeiten der Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) und/oder Reinigungsflüssigkeits-Sprühzeiten der Sensorreinigungsvorrichtung (30a-d) einstellbar und/oder regelbar sind.