DE112019005827T5

DE112019005827T5 - Reinigungssystem und Reinigungsverfahren für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE112019005827T5
Application number: DE112019005827.4T
Authority: DE
Inventors: Yuusuke YAMAUCHI; Shouta Adachi; Takahiro Aoyama
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-11-21
Filing date: 2019-11-20
Publication date: 2021-08-05
Also published as: CN113039022A; CN113039022B

Abstract

Ein Fahrzeugreinigungssystem (20) beinhaltet eine Antriebspumpe (23), eine Ausstoßdüse (25) und eine Ventilvorrichtung (24, 24a). Die Ventilvorrichtung (24, 24a) beinhaltet einen Einlassdurchgang (38), ein Ventil (30a), das den Einlassdurchgang (38) schließt und Druck eines Fluids aufbaut, das von dem Einlassdurchgang (38) zugeführt wird, einen Abführdurchgang (39) und einen Hilfsmechanismus (30a, 30b, 33, 36). Der Hilfsmechanismus (30a, 30b, 33, 36) erzeugt Leckage (CAx) einer Flüssigkeit von dem Einlassdurchgang (38) während des Druckaufbaus, um mit der Leckage (CAx) an der Ausströmseite Druck aufzubauen, er öffnet den Ventilkörper (33a) basierend auf zwei Drücken (P1, P2), die in dem Einlassdurchgang (38) und auf der Ausströmseite aufgebaut werden, er gibt das Fluid aus, das in dem Einlassdurchgang (38) mit Druck versehen wird, zu dem Abführdurchgang (39) mittels Öffnen des Ventilkörpers (33a) und er schließt den Ventilkörper (33a), da das Fluid zu dem Abführdurchgang (39) ausgegeben ist, um einen erneuten Druckaufbau in dem Einlassdurchgang (38) zu ermöglichen.

Description

Verweis auf verwandte Anmeldungen
Die Anmeldung basiert auf und beansprucht den Nutzen der Priorität von der früheren japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-218595 , die am 21. November 2018 eingereicht wurde, der japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-65882 , die am 29. März 2019 eingereicht wurde, und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-164816 , die am 10. September 2019 eingereicht wurde, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System und ein Verfahren zum Reinigen eines Fahrzeugs, das ein Fluid gegen einen zu reinigenden Gegenstand eines Fahrzeugs sprüht, um Fremdkörper zu entfernen.
Hintergrund der Erfindung
Der Fortschritt in hochentwickelten Fahrzeugfahrassistenzsystemen und der Technologie des autonomen Fahrens resultieren in einer Zunahme der Anzahl von Sensoren, die verwendet werden, um die Fahrzeugumgebung zu überprüfen (siehe beispielsweise Patentdokument 1). Ein bekanntes Beispiel eines solchen Sensors ist die Lichterfassung und Entfernungsmessung oder Laserbilderfassung und Entfernungsmessung (LIDAR), was ein Entfernungsmesssystem ist, das einen optischen Sensor verwendet. In diesem Entfernungsmesssystem wird eine Entfernung mit Licht gemessen, das zwischen einem Fahrzeug und einem Objekt ausgesendet und empfangen wird.
Ein Sensor, der die Fahrzeugumgebung überprüft, beinhaltet eine Tastfläche (zum Beispiel eine äußere Fläche einer Linse, ein Abdeckglas oder dergleichen), das zu der Außenseite des Fahrzeugs hin freiliegt. Wenn sich Fremdkörper wie Regentropfen auf der Tastfläche des Sensors ansammeln, kann der Fremdkörper somit in dem optischen Pfad des optischen Sensors liegen und dadurch die Entfernungsmessgenauigkeit ungünstig beeinflussen.
Studien wurden durchgeführt, zum Befreien von Fremdkörpern mittels Sprühen von Luft oder einer Reinigungsflüssigkeit gegen die Tastfläche des Sensors oder mittels Sprühen einer Gas-Flüssig-Fluidmischung, die eine Mischung aus Luft und einer Reinigungsflüssigkeit ist, gegen die Tastfläche (siehe beispielsweise Patentdokument 2).
Stand der Technik Dokumente
Patentdokumente

Patentdokument 1: japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2018-37100
Patentdokument 2: japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2016-222074

Zusammenfassung der Erfindung
Von der Erfindung zu lösende Aufgabe
Um weiter sicherzustellen, dass die Tastfläche eines Sensors von Fremdkörper befreit wird, wird die Verwendung einer großen Antriebspumpe die Kraft des Fluids erhöhen, die gegen die Tastfläche gesprüht wird. Die Verwendung einer solchen Antriebspumpe in einem Fahrzeug wird jedoch den Raum vergrößern, der von der Antriebspumpe belegt wird und die Leistung, die verwendet wird, um die Pumpe anzutreiben. Die Verwendung einer kompakten Antriebspumpe hat die Notwendigkeit zur Folge, Studien darüber durchzuführen, wie man die Reinigungsfähigkeit zum Entfernen von Fremdkörpern oder dergleichen beibehalten oder vergrößern kann.
Zusätzlich zu der Beibehaltung der Reinigungsfähigkeit, wie zuvor beschrieben wurde, sind Studien durchgeführt worden, um herauszufinden, ob das Sprühen von Fluid gegen einen zu reinigenden Gegenstand oder ein Auslassmodus des Fluids leicht gemäß dem zu reinigenden Gegenstand geändert werden kann.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein System und ein Verfahren für ein Reinigen eines Fahrzeugs bereitzustellen, das ferner die Reinigungsfähigkeit zum Entfernen von Fremdkörpern oder dergleichen von einem zu reinigenden Gegenstand des Fahrzeugs zu erhöhen.
Mittel zur Lösung der Aufgabe
Um die obige Aufgabe zu erfüllen, entfernt ein Fahrzeugreinigungssystementsprechend einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung Fremdkörper von einem zu reinigenden Gegenstand eines Fahrzeugs. Das Fahrzeugreinigungssystem beinhaltet eine Antriebspumpe, eine Ausstoßdüse, die ein Fluid, das von der Antriebspumpe zugeführt wird, gegen den zu reinigenden Gegenstand sprüht, und eine Ventilvorrichtung, die sich zwischen der Antriebspumpe und der Ausstoßdüse befindet. Die Ventilvorrichtung beinhaltet einen Einlassdurchgang, der in der Ventilvorrichtung an einem Abschnitt positioniert ist, der sich in Richtung der Antriebspumpe befindet, um das Fluid einzusaugen, ein Ventil, das einen Ventilkörper beinhaltet, der gestaltet ist, um den Einlassdurchgang zu schließen, wobei das Ventil gestaltet ist, um Druck so aufzubauen, dass ein Druck des Fluids, das dem Einlassdurchgang von der Antriebspumpe zugeführt wird, größer wird als ein Abführdruck der Antriebspumpe, einen Abführdurchgang, der in der Ventilvorrichtung an einem Abschnitt positioniert ist, der sich in Richtung der Ausstoßdüse befindet und einen Hilfsmechanismus. Der Hilfsmechanismus ist gestaltet, um während des Druckaufbaus eine Leckage des Fluids von dem Einlassdurchgang zu erzeugen, um an einer Ausströmseite mittels der Leckage Druck anzusammeln, den Ventilkörper basierend auf zwei Drücken zu öffnen, die in dem Einlassdurchgang und der Ausströmseite aufgebaut werden, das Fluid auszugeben, dessen Druck in dem Einlassdurchgang aufgebaut wird, zu dem Abführdurchgang mittels Öffnen des Ventilkörpers, und Schließen des Ventilkörpers, wenn das Fluid zu dem Abführdurchgang ausgegeben ist, um einen wiederholten Druckaufbau in dem Einlassdurchgang zu ermöglichen.
In der obigen Beschreibung bezieht sich „der Abführdruck der Antriebspumpe“ auf den Druck in einer Verbindungsschlauchleitung, wenn die Antriebspumpe und die Ausstoßdüse direkt mit dem Übertragungsloch verbunden sind und die Antriebspumpe angetrieben wird. Gleiches gilt für die nachfolgende Beschreibung.
Ein Fahrzeugreinigungssystem gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung entfernt Fremdkörper von einem zu reinigenden Gegenstand eines Fahrzeugs. Das Fahrzeugreinigungssystem beinhaltet eine Antriebspumpe, eine Ausstoßdrüse, die ein Fluid, das von der Antriebspumpe zugeführt wird, gegen einen zu reinigenden Gegenstand sprüht, und eine Ventilvorrichtung, die sich zwischen der Antriebspumpe und der Ausstoßdüse befindet. Die Ventilvorrichtung beinhaltet einen Einlassdurchgang des Fluids, der sich an einem Abschnitt in Richtung der Antriebspumpe befindet, eine Membran, die einen Ventilkörper beinhaltet, der den Einlassdurchgang öffnet und schließt, ein Vorspannbauteil, das den Ventilkörper in einer Richtung vorspannt, die den Einlassdurchgang schließt, und einen Abführdurchgang, der in der Ventilvorrichtung positioniert ist und sich in Richtung einer Ausstoßdüse befindet. Die Membran beinhaltet einen ersten mit Druck versehen Abschnitt, der einen ersten Bereich hat und der mittels dem Fluid mit Druck versehen wird, das von der Antriebspumpe in einem Zustand zugeführt wird, in dem der Einlassdurchgang geschlossen ist, und einen zweiten mit Druck versehenen Abschnitt, der sich um den Ventilkörper herum befindet und der einen zweiten Bereich hat, wobei der zweite mit Druck versehene Abschnitt an einer Ausströmseite mit Druck versehen wird mittels dem Fluid, das von dem Einlassdurchgang in einem Zustand ausströmt, in dem der Einlassdurchgang geschlossen ist. Die Membran ist so gestaltet, dass sie sich entgegen einer Vorspannkraft des Vorspannbauteils öffnet, wenn der erste und der zweite mit Druck versehene Abschnitt mit Druck versehen werden und sich schließt, wenn das Fluid infolge des Öffnens zu dem Abführdurchgang ausgegeben ist.
Ein Reinigungsverfahren eines Fahrzeugreinigungssystems gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung entfernt Fremdkörper von einem zu reinigenden Gegenstand eines Fahrzeugs. Das Fahrzeugreinigungssystem beinhaltet eine Antriebspumpe, eine Ausstoßdüse, die Fluid, das von der Antriebspumpe zugeführt wird, gegen den zu reinigenden Gegenstand sprüht, und eine Ventilvorrichtung, die sich zwischen der Antriebspumpe und der Ausstoßdüse befindet. Die Ventilvorrichtung beinhaltet einen Einlassdurchgang, der in der Ventilvorrichtung an einem Abschnitt positioniert ist, der sich in Richtung der Antriebspumpe befindet, um das Fluid einzusaugen, einen Ventilkörper, der gestaltet ist, um den Einlassdurchgang zu schließen, und einen Abführdurchgang, der in der Ventilvorrichtung an einem Abschnitt positioniert ist, der sich in Richtung der Ausstoßdüse befindet. Das Reinigungsverfahren beinhaltet Aufbauen von Druck, sodass der Druck des Fluids, das von der Antriebspumpe zugeführt wird, größer wird als ein Ablassdruck der Antriebspumpe, Erzeugen einer Leckage des Fluids von dem Einlassdurchgang während dem Aufbauen des Drucks, um Druck auf der Ausströmseite aufzubauen, Öffnen des Ventilkörpers basierend auf zwei Drücken, die in dem Einlassdurchgang und der Ausströmseite aufgebaut werden, Ausgeben des Fluids, dessen Druck in dem Einlassdurchgang aufgebaut ist, zu dem Abführdurchgang mittels Öffnen des Ventilkörpers, und Schließen des Ventilkörpers, wenn das Fluid zu dem Abführdurchgang ausgegeben ist, um einen erneuten Aufbau des Drucks in dem Einlassdurchgang zu ermöglichen.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung zusammen mit ihren Zielen und Vorteilen wird am besten mit Bezug auf die nachfolgende Beschreibung der vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen verstanden, in denen:

1 ein schematisches Schaubild eines Fahrzeugreinigungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform und einer zweiten Ausführungsform ist;
2 ein schematisches Schaubild einer Reinigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ist;
3 ein schematisches Schaubild einer Ventilvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ist;
4 ein schematisches Schaubild ist, das den Betrieb der Reinigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
5 ein schematisches Schaubild ist, das den Betrieb der Reinigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
6 ein Wellenformdiagramm ist, das den Betrieb der Reinigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
7 ein schematisches Schaubild einer Reinigungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist;
8 ein schematisches Schaubild einer Ventilvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist;
9 ein schematisches Schaubild ist, das den Betrieb der Reinigungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
10 ein schematisches Schaubild ist, das den Betrieb der Reinigungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
11 ein Diagramm ist, das den Betrieb der Ventilvorrichtung gemäß der Ausführungsform darstellt;
12 ein Wellenformdiagramm ist, das den Betrieb der Ventilvorrichtung gemäß der Ausführungsform darstellt;
13 ein schematisches Schaubild eines Fahrzeugreinigungssystems gemäß einer dritten Ausführungsform ist;
14 ein schematisches Schaubild einer Reinigungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform ist;
15 ein schematisches Schaubild einer Reinigungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform ist;
16 ein schematisches Schaubild einer Reinigungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform ist;
17 ein schematisches Schaubild ist, das den Betrieb der Reinigungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform darstellt;
18 ein schematisches Schaubild ist, das den Betrieb der Reinigungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform darstellt;
19 ein Wellenformdiagramm ist, das den Betrieb der Reinigungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform darstellt;
20A ein schematisches Schaubild einer Reinigungsvorrichtung ist, die ein Ändern eines Auslassmodus darstellt, und 20B ein Wellenformdiagramm davon ist, wenn der Ausgangsmodus geändert ist; und
21A ein schematisches Schaubild der Reinigungsvorrichtung ist, das die Änderung des Auslassmodus darstellt, und 21B ein Wellenformdiagramm davon ist, wenn der Auslassmodus geändert ist.

Möglichkeiten für die Umsetzung der Erfindung
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform eines Systems und eines Verfahrens zum Reinigen eines Fahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform wird im Nachfolgenden beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, beinhaltet ein Fahrzeug 10 einen ersten Entfernungsmesssensor 11, der an einen mittleren Abschnitt des vorderen Endes gesetzt ist, und einen zweiten Entfernungsmesssensor 12, der an einen mittleren Abschnitt eines hinteren Endes gesetzt ist. Der erste und der zweite Entfernungsmesssensor 11 und 12 beinhalten jeweils einen optischen Sensor, der Licht einer vorgegebenen Wellenlänge in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs 10 aussendet und empfängt. Der erste und der zweite Entfernungsmesssensor 11 und 12 werden jeweils in einem Entfernungsmesssystem (LIDAR oder dergleichen) verwendet, das die Entfernung von dem Fahrzeug zu einem vorderen Objekt oder einem rückwärtigen Objekt misst oder in einem System, das das Fahrzeug 10 mit einer hochentwickelten Fahrerassistenz ausgestattet, oder die Möglichkeit zum autonomen Fahren oder dergleichen bietet.
Der erste und der zweite Entfernungsmesssensor 11 und 12 enthalten jeweils Tastflächen 11a und 12a (zum Beispiel äußere Fläche der Linsen, Abdeckgläser oder dergleichen), die zu der Außenseite des Fahrzeugs 10 hin freiliegen. Fremdkörper wie Regentropfen können sich auf den Tastflächen 11a und 12a sammeln und können die Entfernungsmessgenauigkeit ungünstig beeinflussen. Daher beinhaltet das Fahrzeug 10 ein Fahrzeugreinigungssystem 20, um die Tastflächen 11a und 12a von Fremdkörpern zu befreien.
Das Fahrzeugreinigungssystem 20 beinhaltet erste und zweite Reinigungsvorrichtungen 21 und 22. Der zu reinigenden Gegenstand der ersten Reinigungsvorrichtung 21 ist der erste Entfernungsmesssensor 11, der an dem mittleren Abschnitt des vorderen Endes des Fahrzeugs 10 angeordnet ist. Der zu reinigenden Gegenstand der zweiten Reinigungsvorrichtung 22 ist der zweite Entfernungsmesssensor 12, der an das hintere Ende des mittleren Abschnitts des Fahrzeugs 10 gesetzt ist.
Wie in 2 dargestellt, haben die ersten und zweiten Reinigungssysteme 21 und 22 jeweils die gleiche Gestaltung und beinhalten eine Antriebspumpe 23, eine Ventilvorrichtung 24 und eine Ausstoßdüse 25. Es wird sich auf 2 bezogen, um sowohl die ersten als auch die zweiten Reinigungsvorrichtungen 21 und 22 zu beschreiben, die die gleiche Gestaltung haben.
In den ersten und zweiten Reinigungsvorrichtungen 21 und 22 sind die Antriebspumpe 23 und die Ventilvorrichtung 24 miteinander mittels einer Verbindungsschlauchleitung 26 verbunden und die Ventilvorrichtung 24 und die Ausstoßdüse 25 sind miteinander mittels einer Verbindungsschlauchleitung 27 verbunden. Die Verbindungsschlauchleitungen 26 und 27 sind Gummischlauchleitungen oder dergleichen und sind aus einem flexiblen Material geformt. Die Antriebspumpe 23 beinhaltet eine elektrische Luftpumpe, die es erlaubt, Luft CA1 zu erzeugen, die als ein Fluid dient. Die Ventilvorrichtung 24 wandelt die Luft CA1, die fortlaufend von der Antriebspumpe 23 zugeführt wird, in Luft um, die gepulst (intermittiert) wird und die einen hohen Druck hat. Die Ventilvorrichtung 24 führt der Ausstoßdüse 25 gepulste Luft hohen Drucks oder Ausstoßluft CA2 zu, die stoßweise zu einem hohen Druck erhöht wird. Die Ausstoßdüse 25 beinhaltet einen Ausstoßöffnung 25a, der zu den Tastflächen 11a und 12a der entsprechenden ersten und zweiten Entfernungsmesssensoren 11 und 12 gerichtet ist, dargestellt in 1. Die gepulste Ausstoßluft hohen Drucks CA2, die von der Ventilvorrichtung 24 zugeführt wird, wird zu einem vorgegebenen Bereich in der entsprechenden Tastfläche 11a oder 12a gesprüht.
Die Ventilvorrichtung 24 befindet sich vorzugsweise an einer Position nahe der Ausstoßdüse 25, um den Druckverlust der Ausstoßluft CA2 zu minimieren, die mittels der Ventilvorrichtung 24 erzeugt wird, bevor sie die Ausstoßdüse 25 erreicht. Die Verbindungsschlauchleitung 27, die in 2 dargestellt ist, die die Ventilvorrichtung 24 und die Ausstoßdüse 25 verbindet, kann weggelassen werden und die Ventilvorrichtung 24 kann integral mit der Ausstoßdüse 25 geformt sein. Die Antriebspumpe 23 kann sich an einer Position nahe oder entfernt von der Ventilvorrichtung 24 befinden. Die Antriebspumpe 23 kann eine Einzelantriebspumpe sein, die von den ersten und der zweiten Reinigungsvorrichtungen 21 und 22 gemeinsam benutzt wird. Wenn sie gemeinsam benutzt wird, beinhalten die ersten und die zweiten Reinigungsvorrichtungen 21 und 22 jeweils einen Drucksammler, um Druck der Luft aufzubauen, die von der gleichen Antriebspumpe zugeführt wird und die Reinigungsvorrichtungen 21 und 22 können die Luft aufnehmen, die von den entsprechenden Drucksammlern zugeführt wird.
Wie in 2 und 3 dargestellt, beinhaltet die Ventilvorrichtung 24 ein Basisbauteil 31, ein Abdeckbauteil 32, eine Membran 33 und Vorspannfedern 34 und 35. Aus diesen Bestandteilen formen das Abdeckbauteil 32, die Membran 33, die Vorspannfedern 34 und 35 und ein Teil des Basisbauteils 31 einen Hauptventilkörper 30. Die Ventilvorrichtung 24 der vorliegenden Ausführungsform hat einen einfachen Aufbau, der lediglich das Basisbauteil 31, das Abdeckbauteil 32, die Membran 33 und die Vorspannfedern 34 und 35 beinhaltet, die zuvor aufgelistet sind. In der nachfolgenden Beschreibung wird der Ort des Basisbauteils 31 als die Unterseite der Ventilvorrichtung 24 beschrieben werden und der Ort des Abdeckbauteils 32 wird als die Oberseite der Ventilvorrichtung 24 beschrieben werden. Allerdings gibt es keine Beschränkung zu Richtungen bei der Verwendung der Ventilvorrichtung 24.
Das Basisbauteil 31 ist aus Plastik hergestellt und beinhaltet einen oberen Abschnitt, der eine Basis 31a definiert, und einen unteren Abschnitt, der einen Verbinder 31b definiert. Die Basis 31a formt einen unteren Bestandteil eines Gehäuses des Hauptventilkörpers 30 und beinhaltet eine kreisförmige Bodenwand 31c und eine ringförmige Seitenwand 31d, die von der umlaufenden Kante der Bodenwand 31c nach oben hin vorsteht. Das Abdeckbauteil 32 formt den oberen Bestandteil des Gehäuses des Hauptventilkörpers 30 und beinhaltet eine kreisförmige obere Wand 32a und eine ringförmige Seitenwand 32b, die von der umlaufenden Kante der oberen Wand 32a nach unten hin vorsteht. Das Basisbauteil 31 und das Abdeckbauteil 32 sind so gekoppelt, dass die obere Endfläche der Seitenwand 31d und die untere Endfläche der Seitenwand 32b einander berühren. Eine umlaufenden Kante 33x der Membran 33 wird zwischen den Endflächen gehalten. Die umlaufende Kante 33x wird auf eine Weise gehalten, die eine Abdichtung bereitstellt. Die Membran 33 trennt eine Ventilkammer 36 ab, die mittels einem offenen Raum definiert ist, der von der Membran 33 und der unteren Wand 31c und der Seitenwand 31d der Basis 31a von einer Rückdruckkammer 37 geformt wird, die von einem offenen Raum mittels der Membran 33 und der oberen Wand 32a und der Seitenwand 32b des Abdeckbauteils 32 geformt wird.
Der Verbinder 31b ist auf der unteren Seite der Basis 31a angeordnet, erstreckt sich zunächst von der Bodenwand 31c der Basis 31a nach unten hin und verzweigt sich dann in Zwei, um die Form des Buchstabens T zu haben, der von oben nach unten umgedreht ist. Eine der beiden verzweigten Seiten des Verbinders 31b definiert einen Pumpenverbinder 31e, der an die Verbindungsschlauchleitung 26 angeschlossen ist, die sich zwischen der Ventilvorrichtung 24 und der Antriebspumpe 23 befindet. Die andere der beiden verzweigten Seiten des Verbinders 31b definiert einen Düsenverbinder 31f, der an die Verbindungsschlauchleitung 27 angeschlossen ist, die sich zwischen der Ventilvorrichtung 24 und der Ausstoßdüse 25 befindet. Ein Einlassdurchgang 38, der innerhalb des Pumpenverbinders 31e geformt ist, ist unabhängig von einem Abführdurchgang 39, der innerhalb des Düsenverbinders 31f geformt ist. Der Einlassdurchgang 38 und der Abführdurchgang 39 beinhalten jeweils offene Abschnitte 38a und 39a, die in einem mittleren Abschnitt der Bodenwand 31c der Basis 31a geformt sind. Die offenen Abschnitte 38a und 39a sind schlauchförmig und etwas von der Bodenfläche der Bodenwand 31c vorstehend.
Die Membran 33, die scheibenförmig ist und aus einem flexiblen Material hergestellt ist, hat einen mittleren Abschnitt, der zylindrische Ventilkörper 33a und 33b beinhaltet, die sich an Positionen befinden, die jeweils den offenen Abschnitten 38a und 39a des Einlassdurchgangs 38 und des Abführdurchgangs 39 gegenüberliegen. Die Membran 33 hat eine vorgegebene Dicke an den Ventilkörpern 33a und 33b und der umlaufenden Kante 33x. Der verbleibende Abschnitt, der der Teil zwischen dem Ventilkörper 33a und dem Ventilkörper 33b ist und der Teil zwischen der umlaufenden Kante 33x und den Ventilkörpern 33a und 33b ist, definiert einen dünnen Abschnitt 33c, der dünner ist als die Ventilkörper 33a und 33b und die umlaufende Kante 33x. Somit ist die Membran 33 so gestaltet, dass der dünne Abschnitt 33c es ermöglicht, dass die Ventilkörper 33a und 33b relativ zu der befestigten umlaufenden Kante 33x bewegt werden können, und ermöglicht, dass die Ventilkörper 33a und 33b relativ zueinander bewegt werden können. Solch eine Bewegung der Ventilkörper 33a und 33b ermöglicht, dass der Ventilkörper 33a in Kontakt kommt mit oder sich weg von dem offenen Abschnitt 38a des Einlassdurchgangs 38 bewegt, um den Durchgang zwischen der Antriebspumpe 23 und der Ventilkammer 36 zu öffnen oder zu schließen, und ermöglicht, dass der Ventilkörper 33b in Kontakt kommt mit oder sich weg von dem offenen Abschnitt 39a des Abführdurchgangs 39 bewegen kann, um den Durchgang zwischen der Ausstoßdüse 25 und der Ventilkammer 36 zu öffnen oder zu schließen.
Das Abdeckbauteil 32, das aus Plastik hergestellt ist, beinhaltet Vorsprünge 32c und 32d, die sich auf der oberen Wand 32a an Positionen jeweils gegenüber den Ventilkörpern 33a und 33b befinden. Die Vorsprünge 32c und 32d dienen als Positionsbeschränkungsvorsprünge für die Vorspannfedern 34 und 35, die mittels Druckschraubenfedern gebildet sind. Die oberen Seiten der Vorspannfedern 34 und 35 sind an den Vorsprüngen 32c und 32d jeweils eingepasst. Die oberen Enden der Vorspannfedern 34 und 35 berühren die obere Wand 32a. Die unteren Enden der Vorspannfedern 34 und 35 berühren die Ventilkörper 33a und 33b. Somit spannen die Vorspannfedern 34 und 35 die Ventilkörper 33a und 33b abwärts von der oberen Wand 32a vor. Das bedeutet, die Vorspannfedern 34 und 35 spannen die Ventilkörper 33a und 33b zu den offenen Abschnitten 38a und 39a des Einlassdurchgangs 38 und des Abführdurchgangs 39 hin vor. Die Vorspannkraft der Vorspannfedern 35 ist so eingestellt, dass sie kleiner ist als die Vorspannkraft der Vorspannfeder 34.
Die oberen Flächen der Ventilkörper 33a und 33b beinhalten Erhebungen 33d und 33e. Die unteren Seiten der Vorspannfedern 34 und 35 sind jeweils an den Erhebungen 33d und 33e eingepasst. Somit beschränken die Erhebungen 33d und 33e die Positionen der Vorspannfedern 34 und 35 relativ zu den Ventilkörpern 33a und 33b und beschränken eine Verschiebung. Insbesondere werden die Erhebungen 33d und 33e bevorzugt, wenn die Vorspannfedern 34 und 35 konstant geeignete Vorspannkräfte für die Ventilkörper 33a und 33b bereitstellen, die sich an Positionen getrennt von der Mitte der Membran 33 befinden, wie in der vorliegenden Ausführungsform. Die Erhebungen 33d und 33e und die Erhebungen 32c und 32d müssen nicht notwendigerweise verwendet werden.
Die obere Wand 32a des Abdeckbauteils 32 beinhaltet zum Beispiel zwei Übertragungslöcher 32e an Positionen, die sich außerhalb von den Erhebungen 32c und 32d befinden, um die Rückdruckkammer 37 mit der Außenseite des Abdeckbauteils 32 zu verbinden (freiliegend zu der Atmosphäre), sodass der Druck der Rückdruckkammer 37 nicht die Bewegung von jedem der Ventilkörper 33a und 33b beeinflusst. Dies ermöglicht es den Ventilkörpern 33a und 33b der Membran 33, sich schnell zu bewegen.
Die Ventilvorrichtung 24 von jeder der ersten und der zweiten Reinigungsvorrichtungen 21 und 22 ist auf diese Weise geformt. In dem Hauptventilkörper 30 der Ventilvorrichtung 24 formt die Seite des Ventilkörpers 33a, die die Seite des Einlassdurchgangs 38 ist, ein erstes Ventil 30a und die Seite des Ventilkörpers 33b, die die Seite des Abführdurchgangs 39 ist, formt ein zweites Ventil 30b. Der Betrieb der Ventilvorrichtung 24 wird später genauer beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, wird die Antriebspumpe 23 von jeder der ersten und zweiten Reinigungsvorrichtungen 21 und 22 mittels verschiedenen Arten von elektrischen Steuereinheiten (ECUs) gesteuert, die in dem Fahrzeug 10 eingebaut sind, insbesondere einer übergeordneter ECU 50, einer Vorderseiten-ECU 51 und einer Rückseiten-ECU 52. Die Vorderseiten-ECU 51 beinhaltet eine Funktionsweise zum Steuern der Antriebspumpe 23 der ersten Reinigungsvorrichtung 21 und die Rückseiten-ECU 52 beinhaltet eine Funktionsweise zum Steuern der Antriebspumpe 23 der zweiten Reinigungsvorrichtung 22. Die übergeordnete ECU 50 steuert zusammenhängend die Vorderseiten-ECU 51 und die Rückseiten-ECU 52.
Der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform wird nun beschrieben.
Wenn Fremdkörper wie Regentropfen sich auf den Tastflächen 11a und 12a der ersten und zweiten Entfernungsmesssensoren 11 und 12 sammeln oder wann immer eine vorgegebene Zeit verstreicht, unabhängig davon ob ein Fremdkörper vorhanden ist, erteilt die übergeordnete ECU 50 eine Reinigungsanweisung mittels der Vorder- und der Rückseiten-ECUs 51 und 52 an die entsprechenden ersten und zweiten Reinigungsvorrichtungen 21 und 22 und treibt die Antriebspumpe 23 jeder der Reinigungsvorrichtungen 21 und 22 an.
Wie in 2 dargestellt, sind die ersten und zweiten Ventile 30a und 30b vollständig geschlossen, d. h., die Ventilkörper 33a und 33b der Membran 33 dichten die offenen Abschnitte 38a und 39a des Einlassdurchgangs 38 und des Abführdurchgangs 39 ab, wenn die Ventilvorrichtung 24 von jeder der Reinigungsvorrichtungen 21 und 22 inaktiv ist.
Wenn die Antriebspumpe 23 angetrieben wird, um Luft CA1 fortlaufend zuzuführen, hält das Vorspannen mittels der Vorspannfedern 34 den Ventilkörper 33a geschlossen, sodass der Druck P1 des Abschnitts, der den Einlassdurchgang 38 der Ventilvorrichtung 24 und die Verbindungsschlauchleitung 26 beinhaltet, (nachfolgend als „der Einlassdruck P1“ bezeichnet) ansteigt, wie mittels einem Pfeil a in 6 dargestellt. Wie in 3 dargestellt, wirkt der Einlassdruck P1 auf den Ventilkörper 33a an einem Abschnitt, der einen relativ kleinen Bereich S1 hat und der dem Bereich des offenen Abschnitts 38a entspricht. Die Hubkraft F1, die auf den Ventilkörper 33a wirkt, ist das Produkt aus dem Einlassdrucks P1 und dem Bereich S1, d. h. F1=P1xS1. Wie in 6 dargestellt, wird der Einlassdruck in einem Zustand, in dem das Ventil geschlossen ist, erhöht, um hoch genug zu sein verglichen mit dem Abführdruck P0 der Antriebspumpe 23, d. h. dem Druck der Verbindungsschlauchleitung 26, falls die Antriebspumpe 23 angetrieben werden soll, während die Antriebspumpe 23 direkt mit der Ausstoßdüse 25 mittels der Verbindungsschlauchleitung 26 (nachstehend einfach als „der Abführdruck P0 der Antriebspumpe 23“ bezeichnet) verbunden ist. Der Abführdruck P0 der Antriebspumpe 23 ist nicht der Abführdruck, der erhalten wird, wenn der Abführabschnitt der Antriebspumpe 23 vollständig geschlossen ist (wenn die Strömungsrate der Antriebspumpe 23 Null ist).
Wenn der Einlassdruck P1 ansteigt, bildet sich ein kleiner Spalt in dem ersten Ventil 30a zwischen dem Ventilkörper 33a und dem offenen Abschnitt 38a, wie in 4 dargestellt, und ein Teil der Luft CA1, deren Druck P1 erhöht worden ist, strömt als Leckageluft CAx leicht in die Ventilkammer 36 aus. Das erhöht allmählich den Druck P2 der Ventilkammer 36. Wie in 3 dargestellt, wirkt der Druck P2 der Ventilkammer 36 auf den dünnen Abschnitt 33c der Membran 33 an einem Abschnitt, der einen relativ großen Bereich S2 hat und der dem Bereich des gesamten dünnen Abschnitts 33c entspricht (genauer gesagt einschließlich der umlaufenden Kante der Ventilkörper 33a und 33b), ohne die Bereiche der offenen Abschnitte 38a und 39a. In diesem Fall ist die Hubkraft F2, die auf den dünnen Abschnitt 33c wirkt, das Produkt aus dem Druck P2 der Ventilkammer 36 und dem Bereich S2, d. h. F2=P2xS2. Der Bereich S2 des dünnen Abschnitts 33c auf den der Druck P2 wirkt, ist größer als der Bereich S1 des Ventilkörpers 33a, auf den der Druck P1 wirkt. Somit hat der Druck P2 einen großen Effekt auf die Hubkraft F2 obwohl er niedriger ist als der Druck P1.
Wenn der Einlassdruck P1 und der Druck P2 der Ventilkammer 36 beide ansteigen und der Einlassdruck P1 den Punkt b erreicht, wie in 6 dargestellt, überschreitet die Gesamtsumme der Hubkraft F1 des Ventilkörpers 33a und der Hubkraft F2 des dünnen Abschnitts 33c oder die Hubkraft „F1+F2“ der Membran 33 eine vorgegebene Hubkraft (zwei Vorspannkräfte der Vorspannfedern 34 und 35). Wie in 5 dargestellt, bewegt dies die gesamte Membran 33 stark und öffnet sowohl die ersten als auch die zweiten Ventile 30a und 30b. Das bedeutet, die Ventilkörper 33a und 33b sind beide getrennt von den offenen Abschnitten 38a und 39a und der Einlassdurchgang 38, die Ventilkammer 36 und der Abführdurchgang 39 sind verbunden.
Kurz bevor das Ventil öffnet, wird der Einlassdruck P1 bis zu Punkt b erhöht, was in 6 dargestellt ist und der hoch genug ist, verglichen mit dem Abführdruck P0 der Antriebspumpe 23. Wenn sich das Ventil öffnet, strömt die Hochdruckluft CA1 in dem Einlassdurchgang 38 plötzlich durch die Ventilkammer 36 in den Abführdurchgang 39. Dies erhöht plötzlich den Abführdruck P3, wie mittels Pfeil c in 6 dargestellt ist. Somit wird der Ausstoßdüse 25 Hochdruckluft oder Ausstoßluft CA2 zugeführt.
Ferner sinkt der Einlassdruck P1 plötzlich, wie mittels einem Pfeil d in 6 dargestellt ist. Ab dem Zeitpunkt, wenn der Abführdruck P3 gleich zu dem Einlassdruck P1 an Punkt e wird, was in 6 dargestellt ist, verringern sich die beiden Drücke P3 und P1 beide bis zu Punkt f, was in 6 dargestellt ist. Bei Punkt f wird die Membran 33 von einem Zustand, der das Ventil öffnet, zu einem Zustand umgeschaltet, der das Ventil schließt. Somit verringert sich der Druck P2 der Ventilkammer 36 ebenso, die Vorspannkraft der Vorspannfedern 34 und 35 wird größer als die Hubkraft „F1 + F2“ der Membran 33, die auf den beiden Drücken P1 und P2 basiert, und die Ventilkörper 33a und 33b der ersten und zweiten Ventile 30a und 30b schließen die offenen Abschnitte 38a und 39a des Einlassdurchgangs 38 und des Abführdurchgangs 39. Der Abführdruck P3 wird Null und der Einlassdruck P1 beginnt, wieder anzusteigen. Der Einlassdruck P1 wird erneut erhöht, bis die Leckageluft CAx das Ventil mit der Membran 33 öffnet. Die Vorgänge, die zuvor beschrieben wurden, werden wiederholt, um fortlaufend die gepulste Ausstoßluft hohen Drucks CA2 zu erzeugen.
Der Betrieb der Ventilvorrichtung 24 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nun mit Bezug auf das Diagramm aus 11 beschrieben. Die Ventilvorrichtung 24 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist gestaltet, um zwischen einem Zustand, der in Übereinstimmung mit einer ersten charakteristischen Linie X1 betätigt wird, und einem Zustand umzuschalten, der in Übereinstimmung mit einer zweiten charakteristischen Linie X2 betätigt wird. Die erste charakteristische Linie X1 ist äquivalent zu der Charakteristik der Strömungsrate und des Drucks, wenn eine Düse, deren Ausstoßöffnung einen ersten Durchmesser hat, direkt mittels einer Schlauchleitung an die Antriebspumpe 23 angeschlossen ist. Die zweite charakteristische Linie X2 ist äquivalent zu einer charakteristischen Linie äquivalent zu den Charakteristiken der Strömungsrate und des Drucks, wenn eine Düse, deren Ausstoßöffnung einen zweiten Durchmesser hat, direkt mittels einer Schlauchleitung an die Antriebspumpe 23 angeschlossen ist. Der zweite Durchmesser ist wesentlich kleiner als der erste Durchmesser. Ein Zustand, in dem die Düse mit dem ersten Durchmesser direkt mittels einer Schlauchleitung an die Antriebspumpe 23 angeschlossen ist, ist äquivalent zu einem Zustand, in dem der Ventilkörper 33a offen ist, und ein Zustand, in dem die Düse mit dem zweiten Durchmesser direkt mittels einer Schlauchleitung an die Antriebspumpe 23 angeschlossen ist, ist äquivalent zu einem Zustand, in dem die Leckageluft CAx erzeugt wird, während der Ventilkörper 33a geschlossen ist.
Genauer gesagt, wenn der Ventilkörper 33a der Membran 33 den offenen Abschnitt 38a des Einlassdurchgangs 38 öffnet, wird die Ventilvorrichtung 24 in Übereinstimmung mit der zweiten charakteristischen Linie X2 (Pfeil α1 in 11) betätigt und der Einlassdruck P1 der Ventilvorrichtung 24 wird erhöht und bei einer niedrigen Strömungsrate innerhalb einer kurzen Zeitspanne aufgebaut, wie mittels der zweiten charakteristischen Linie X2 dargestellt ist. In diesem Fall erhöht eine Erhöhung des Drucks P1 die Strömungsrate der Luft etwas. Das passiert, da in der Ventilvorrichtung 24 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, selbst wenn der Ventilkörper 33a geschlossen ist, ein kleiner Spalt geformt wird, zwischen dem Ventilkörper 33a und dem offenen Abschnitt 38a, um die Leckageluft CAx zu erzeugen, wie wenn Luft von der Düse abgeführt werden soll, die einen extrem kleinen Durchmesser hat (zweiter Durchmesser).
Wenn der Einlassdruck P1 einen Maximaldruck P1max erreicht, bewegt sich der Ventilkörper 33a, um sich zu öffnen, und die Ausstoßluft CA2, die den Maximaldruck P1max hat, wird zu der stromabwärtigen Seite des Ventilkörpers 33a abgeführt. In diesem Zustand wird die Ventilvorrichtung 24 so betätigt, dass die Charakteristiken sich zu der ersten charakteristischen Linie X1 verschieben (Pfeil α2 in 11). Die Ventilvorrichtung 24 führt unverzüglich die Ausstoßluft CA2 ab, wie wenn Luft von einer Düse abgeführt wird, die einen großen Durchmesser hat (zweiter Durchmesser), unter einem hohen Druck bei einer Strömungsrate, die hoch genug ist, verglichen mit der Leckageluft CAx in Übereinstimmung mit der ersten charakteristischen Linie X1 (Pfeil α3 in 11).
Wenn der Einlassdruck P1 den Minimaldruck P1min erreicht, bewegt sich der Ventilkörper 33a, um sich zu schließen, und kehrt zu dem Zustand zurück, der der zweiten charakteristischen Linie X2 entspricht. Anschließend werden der Druckaufbau und der Leckagevorgang, was mittels Pfeil α1 dargestellt ist, der Öffnungsvorgang, der mittels Pfeil α2 dargestellt ist, der Abführvorgang der Ausstoßluft CA2, der mittels Pfeil α3 dargestellt ist, und der Vorgang des Zurückkehrens zu dem Vorgang, der mittels Pfeil α1 dargestellt ist, wiederholt durchgeführt, wie in 12 dargestellt ist, um die gepulste Ausstoßluft hohen Drucks CA2 zu erzeugen und abzuführen.
Wenn in der vorliegenden Ausführungsform „Ps“ ein Abschaltdruck ist, der in einem Zustand erreicht wird, in dem der Abführanschluss der Antriebspumpe 23 vollständig geschlossen ist, wird der Maximaldruck P1max so eingestellt, dass er größer ist als 1/3 des Abschaltdrucks Ps (Ps/3<P1max). Der Minimaldruck P1min ist so eingestellt, dass er niedriger ist als 2/3 des Abschaltdrucks Ps (P1min<2Ps/3). In diesem Fall ist P1min<P1max erfüllt. Der Druck P1min ist so eingestellt, dass er weniger als 80 % des Drucks P1max (P1min<0,8P1max) ist, unabhängig von Änderungen von dem Druck P1max, bei dem der Ventilkörper 33a der Membran 33 einen Öffnungsvorgang durchführt, bis zu dem Druck P1min, bei dem der Ventilkörper 33a einen Schließvorgang durchführt.
Die gepulste Ausstoßluft hohen Drucks CA2, die auf diese Weise erzeugt wird, wird von der Ausstoßdüse 25 gegen die Tastflächen 11a und 12a der ersten und zweiten Entfernungsmesssensoren 11 und 12 gesprüht. Dies entfernt auf wirksame Weise Fremdkörper wie Regentropfen von den Tastflächen 11a und 12a und ermöglicht, dass die Entfernungsmessgenauigkeit auf einem zufriedenstellenden Niveau beibehalten werden kann. Außerdem hat die Ausstoßluft CA2, die erzeugt wird, einen Druck, der hoch genug ist, verglichen mit dem Abführdruck P0 der Antriebspumpe 23. Das ermöglicht die Verwendung einer kompakten Antriebspumpe 23.
Wie in 1 dargestellt, kann die Frontseiten-ECU 51 eine Waschvorrichtung 13 verwenden, die üblicherweise in dem Fahrzeug 10 eingebaut ist in Zusammenwirkung mit der ersten und der zweiten Reinigungsvorrichtung 21 und 22. Die Waschvorrichtung 13 beinhaltet einen Tank 13a, der eine Reinigungsflüssigkeit speichert und eine Waschpumpe 31b, die angetrieben wird, um die Reinigungsflüssigkeit zu der Windschutzscheibe oder dergleichen zu führen. Die Ausstoßluft CA2 kann gesprüht werden, nachdem die Reinigungsflüssigkeit zu den Tastflächen 11a und 12a geführt ist. Dies verbessert den Effekt des Befreiens von Fremdkörpern, die lediglich durch Sprühen von Luft schwer zu entfernen ist.
Die Vorteile der ersten Ausführungsform werden nun beschrieben.

(1-1) In der Ventilvorrichtung 24, die sich zwischen der Antriebspumpe 23 und der Ausstoßdüse 25 befindet, schließt das erste Ventil 30a den Einlassdurchgang 38 mit dem Ventilkörper 33a und baut den Druck der Luft CA1 auf, die von der Antriebspumpe 23 zugeführt wird, bis der Druck höher als der Abführdruck P0 der Antriebspumpe 23 wird. Das erste Ventil 30a, das zweite Ventil 30b, die Membran 33, die Ventilkammer 36 und dergleichen, die als der Hilfsmechanismus der Ventilvorrichtung 24 fungieren, verwendet die Luft CA1 von dem Einlassdurchgang 38, während des Druckaufbaus, um die Leckageluft CAx zu erzeugen und Druck in der Ventilkammer 36 aufzubauen. Dann öffnen die beiden Drücke P1 und P2, die in dem Einlassdurchgang 38 und der Ventilkammer 36 aufgebaut sind, die Ventilkörper 33a und 33b, um die Luft CA1, deren Druck in dem Einlassdurchgang 38 aufgebaut ist, zu dem Abführdurchgang 39 auszugeben. Die Ventilkörper 33a und 33b werden dann geschlossen, um zu ermöglichen, dass der Druck wieder in dem Einlassdurchgang 38 aufgebaut wird. Folglich wird die Ausstoßluft CA2, die einen höheren Druck als den Abführdruck P0 der Antriebspumpe 23 hat, der erreicht werden würde, wenn die Luft CA1 fortlaufend von der Antriebspumpe 23 abgeführt werden würde, wiederholt von der Ausstoßdüse 25 gegen die Tastflächen 11a und 12a der Entfernungsmesssensoren 11 und 12 gesprüht. Somit kann die Reinigungsfähigkeit zum Entfernen von Fremdkörpern von den Tastflächen 11a und 12a beibehalten werden oder ferner erhöht werden, ohne die Antriebspumpe 23 zu vergrößern.
(1-2) Das zweite Ventil 30b schließt den Abführdurchgang 39, um den Druck der Leckageluft CAx, die von der Luft CA1 erzeugt wird, in der Ventilkammer 36 aufzubauen. Dies stellt sicher, dass Druck aufgebaut wird. Somit stabilisiert die Ventilvorrichtung 24 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Betrieb.
(1-3) Der erste Ventilkörper 33a und der zweite Ventilkörper 33b sind integral auf der einzelnen Membran 33 angeordnet und das erste Ventil 30a und das zweite Ventil 30b formen die einzige Ventilvorrichtung 24. Dies ermöglicht es, dass Komponenten gemeinsam benutzt werden, reduziert die Anzahl an Komponenten und Zusammenbauschritte und vereinfacht die Handhabung der Ventilvorrichtung 24.
(1-4) Der Bereich S2 des dünnen Abschnitts 33c der Membran 33 auf den der Druck P2, der in der Ventilkammer 36 aufgebaut wird, der Leckageluft CAx wirkt, die von der Luft CA1 erzeugt wird, ist größer als der Bereich S1 des ersten Ventilkörpers 33a, auf den der Druck P1 wirkt, der in dem Einlassdurchgang 38 aufgebaut wird. Somit kann selbst mit dem relativ geringen Druck P2 (P1>P2) die Membran 33 betätigt werden. Dies ermöglicht es, dass die Ventilvorrichtung 24 problemlos betrieben werden kann.
(1-5) Das Abdeckbauteil 32 der Ventilvorrichtung 24 beinhaltet die Übertragungslöcher 32e, die die Rückdruckkammer 37, die mittels der Membran 33 abgetrennt ist, zu der Außenseite verbindet. Dies legt die Rückdruckkammer 37 zu der Atmosphäre frei. Somit können sich die Ventilkörper 33a und 33b der Membran 33 schneller bewegen.

Zweite Ausführungsform
Ein System und ein Verfahren zum Reinigen eines Fahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform wird nun beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform hat die Ventilvorrichtung, die in dem Fahrzeugreinigungssystem verwendet wird, eine abweichende Gestaltung. Somit wird die Beschreibung nachfolgend einen Schwerpunkt auf der Ventilvorrichtung haben.
Wie in 7 und 8 dargestellt, ist eine Ventilvorrichtung 24a gemäß der vorliegenden Ausführungsform mittels Weglassen des zweiten Ventils 30b von der Ventilvorrichtung 24 gemäß der ersten Ausführungsform und mittels Aufweisen des ersten Ventils 30a gestaltet. In der nachfolgenden Beschreibung werden das erste Ventil 30a und der erste Ventilkörper 33a einfach als das Ventil 30a und der Ventilkörper 33a bezeichnet.
Die Membran 33 der vorliegenden Ausführungsform befindet sich an dem mittleren Abschnitt des Ventilkörpers 33a, der das Ventil 30a formt. Dementsprechend befindet sich der offene Abschnitt 38a des Einlassdurchgangs 38 an dem mittleren Abschnitt der Bodenwand 31c in der Basis 31a des Basisbauteils 31 und steht in einer schlauchförmigen Form auf die gleiche Weise vor wie die erste Ausführungsform. Der offene Abschnitt 39a des Abführdurchgangs 39 befindet sich in dem umlaufenden Abschnitt der Bodenwand 31c und hat eine nichtvorstehende Form, sodass er sich nicht mit dem Ventilkörper 33a überlagert.
Der Ventilkörper 33a des Ventils 30a wird lediglich mittels der Vorspannfeder 34 vorgespannt. Die Vorspannfeder 34 der vorliegenden Ausführungsform hat die Form eines abgestumpften Kegels in einer Seitenansicht und beinhaltet ein unteres Ende, das den Ventilkörper 33 berührt, und ein oberes Ende, das die obere Wand 32a des Abdeckbauteils 32 berührt. Ferner wird eine Bewegung der Vorspannfeder 34, die so geformt ist, dass das obere Ende größer ist als das untere Ende, mittels der Seitenwand 32b des Abdeckbauteils 32 beschränkt. Somit benötigt die obere Wand 32a keine Erhebung, um die Bewegung der Vorspannfeder 34 zu beschränken. Ferner beinhaltet die obere Wand 32a z.B. ein einzelnes Übertragungsloch 32e, das die Rückdruckkammer 37 mit der Außenseite des Abdeckbauteils 32 (freiliegend zu der Atmosphäre) verbindet. Das Übertragungsloch 32e ist in dem mittleren Abschnitt der oberen Wand 32a angeordnet und befindet sich auf der inneren Seite des oberen Endes der Vorspannfeder 34 in der Breitenrichtung.
Der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform wird nun beschrieben. Die Beschreibung wird einen Schwerpunkt auf der Ventilvorrichtung 24a haben.
Wie in 7 dargestellt, ist das Ventil komplett geschlossen, d. h. der Ventilkörper 33a der Membran 33 dichtet den offenen Abschnitt 38a des Einlassdurchgangs 38 ab, wenn die Ventilvorrichtung 24a inaktiv ist. Wenn die Antriebspumpe 23 angetrieben wird, um fortlaufend Luft CA1 zuzuführen, hält das Vorspannen mittels der Vorspannfeder 34 den Ventilkörper 33a geschlossen, sodass der Druck P1 des Abschnitts, der den Einlassdurchgang 38 der Ventilvorrichtung 24a und die Verbindungsschlauchleitung 26 (nachstehend als „der Einlassdruck P1“ bezeichnet) beinhaltet, ansteigt. Wie in 8 dargestellt, wirkt in der vorliegenden Ausführungsform der Einlassdruck P1 auf den Ventilkörper 33a an einem Abschnitt, der einen relativ kleinen Bereich S1 hat und der einem Bereich des offenen Abschnitts 38a auf dieselbe Weise entspricht wie die ersten Ausführungsform. In diesem Fall ist die Hubkraft F1, die auf den Ventilkörper 33a wirkt, das Produkt aus Einlassdruck P1 und dem Bereich S1, das bedeutet F1 = P1xS1. In einem Zustand, in dem das Ventil geschlossen ist, wird der Einlassdruck P1 erhöht, um hoch genug zu sein, verglichen mit dem Abführdruck P0 der Antriebspumpe 23, der der Druck in der Verbindungsschlauchleitung 26 ist, falls die Antriebspumpe 23 angetrieben werden soll, während die Antriebspumpe 23 direkt mit der Ausstoßdüse 25 mittels der Verbindungsschlauchleitung 26 verbunden ist.
Wenn der Einlassdruck P1 ansteigt, formt sich ein kleiner Spalt in dem Ventil 30a zwischen dem Ventilkörper 33a und dem offenen Abschnitt 38a, wie in 9 dargestellt, und ein Teil der Luft CA1 strömt leicht in die Ventilkammer 38 als Leckageluft CAx aus. Die vorliegende Ausführungsform beinhaltet kein Element entsprechend dem zweiten Ventil 30b der ersten Ausführungsform (siehe 2) und die Ventilkammer 36 ist durchgängig mit dem Abführdurchgang 39 verbunden. Allerdings fungiert die Ausstoßdüse 25, die sich weiter stromabwärts befindet, als eine Beschränkung. Genauer gesagt ist die Menge an Luft CA1, die aus der Ausstoßdüse 25 ausströmt, weniger als die Menge an Leckageluft CAx, die mittels einem Teil der Luft CA1 erzeugt wird, die in die Ventilkammer 36 ausströmt (Leckagemenge von dem Einlassdurchgang 38 zu der Ventilkammer 36). Somit steigt auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform der Druck P2 der Ventilkammer 36 allmählich an. In der vorliegenden Ausführungsform steigt der Druck P2 der Ventilkammer 36 zusammen mit dem Druck des Abführdurchgangs 39, das bedeutet dem Abführdruck P3. Der Druck P2 der Ventilkammer 36 wirkt auf den dünnen Abschnitt 33c der Membran 33 an einem Abschnitt, der einen relativ großen Bereich S2 hat und der einen Bereich des gesamten dünnen Abschnitts 33c (genauer gesagt inklusive der umlaufenden Kante des Ventilkörpers 33a) entspricht, außer dem Bereich des offenen Abschnitts 38a. Die Hubkraft F2, die auf den dünnen Abschnitt 33c wirkt, ist das Produkt aus dem Druck P2 der Ventilkammer 36 und dem Bereich S2, das bedeutet F2=P2xS2. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Bereich S2 des dünnen Abschnitts 33c auf den der Druck P2 wirkt, größer als der Bereich S1 des Ventilkörpers 33a, auf den der Druck P1 wirkt. Somit hat der Druck P2 einen großen Effekt auf die Hubkraft F2 obwohl er niedriger ist als der Druck P1, auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform.
Wenn sowohl der Einlassdruck P1 als auch der Druck P2 der Ventilkammer 36 ansteigen, wird die Hubkraft „F1 + F2“ in der Membran 33, was die Gesamtsumme der Hubkraft F1 des Ventilkörpers 33a und der Hubkraft F2 des dünnen Abschnitts 33c ist, größer als eine vorgegebene Hubkraft (Vorspannkraft der Vorspannfeder 34). Wie in 10 dargestellt, bewegt dies die gesamte Membran 33 stark und öffnet das Ventil 30a. Das bedeutet, der Ventilkörper 33a ist von dem offenen Abschnitt 38a getrennt und der Einlassdurchgang 38, die Ventilkammer 36 und der Abführdurchgang 39 sind verbunden.
Der Einlassdruck P1 ist, kurz bevor sich das Ventil öffnet, hoch genug verglichen mit dem Abführdruck P0 der Antriebspumpe 23. Wenn sich das Ventil öffnet, strömt die Hochdruckluft CA1 in dem Einlassdurchgang 38 plötzlich durch die Ventilkammer 36 in den Abführdurchgang 39. Somit erhöht sich der Abführdruck P3 plötzlich und der Ausstoßdüse 25 wird Hochdruckluft oder die Ausstoßluft CA2 zugeführt.
In diesem Zustand fällt der Einlassdruck P1 plötzlich ab und schaltet die Membran 33 von einem Zustand, der das Ventil öffnet, zu einem Zustand, der das Ventil schließt. Somit wird die Vorspannkraft der Vorspannfeder 34 größer als die Hubkraft „F1 + F2“ der Membran 33, die auf den beiden Drücken P1 und P2 basiert und der Ventilkörper 33a des Ventils 30a schließt den offenen Abschnitt 38a des Einlassdurchgangs 38. Der Abführdruck P3 wird Null und der Einlassdruck P1 beginnt, erneut anzusteigen. Der Einlassdruck P1 wird erneut erhöht bis die Leckageluft CAx das Ventil mit der Membran 33 öffnet. Auf diese Weise werden die Vorgänge, die zuvor beschrieben wurden, auch in der vorliegenden Ausführungsform wiederholt, um allmählich die pulsierte Ausstoßluft hohen Drucks CA2 zu erzeugen.
Die Vorteile der zweiten Ausführungsform werden nun beschrieben.

(2-1) In der Ventilvorrichtung 24a der vorliegenden Ausführungsform baut das Ventil 30a den Druck der Luft CA1 auf, die von der Antriebspumpe 23 zugeführt wird, bis der Druck höher wird als der Abführdruck P0 der Antriebspumpe 23, auf die gleiche Weise wie die erste Ausführungsform. Das Ventil 30a, die Membran 33, die Ventilkammer 36 und dergleichen, die als der Hilfsmechanismus der Ventilvorrichtung 24a fungieren, verwenden die Luft CA1 von dem Einlassdurchgang 38 während des Druckaufbaus, um die Leckageluft CAx zu erzeugen und bauen Druck in der Ventilkammer 36 und dem stromabwärtigen Abführdurchgang 39 auf. Anschließend öffnen die beiden Drücke P1 und P2, die in dem Einlassdurchgang 38 und der Ventilkammer 36 aufgebaut werden, den Ventilkörper 33a und geben die Luft CA1 aus, deren Druck in dem Einlassdurchgang 38 aufgebaut worden ist, zu dem Abführanschluss 39. Der Ventilkörper 33a ist dann geschlossen, um es dem Druck zu ermöglichen, erneut in dem Einlassdurchgang 38 aufgebaut zu werden. Mit der vorliegenden Ausführungsform wird die Ausstoßluft CA2, die einen höheren Druck hat als der Abführdruck P0 der Antriebspumpe 23, der erhalten werden würde, wenn die Luft CA1 fortlaufend von der Antriebspumpe 23 abgeführt werden würde, ebenfalls wiederholt von der Ausstoßdüse 25 gegen die Tastflächen 11a und 12a der Entfernungsmesssensoren 11 und 12 gesprüht. Somit kann die Reinigungsfähigkeit für ein Befreien der Tastflächen 11a und 12a von Fremdkörpern erhöht werden, ohne die Antriebspumpe 23 zu vergrößern.
(2-2) Die Ausstoßdüse 25 fungiert als eine Beschränkung, um den Druck der Leckageluft CAx aufzubauen, der von der Luft CA1 erzeugt wird, in der Ventilkammer 36 und dem stromabwärtigen Abführdurchgang 39. Dies ermöglicht es, dass das zweite Ventil 30b der ersten Ausführungsform weggelassen werden kann. Somit hat die Ventilvorrichtung 24a der vorliegenden Ausführungsform einen vereinfachten Aufbau.
(2-3) Der Bereich S2 des dünnen Abschnitts 33c der Membran 33, auf den der Druck P2 der Leckageluft CAx wirkt, die von der Luft CA1 erzeugt wird und in der Ventilkammer 36 oder dergleichen aufgebaut wird, ist größer als der Bereich S1 des Ventilkörpers 33a, auf den der Druck P1 wirkt, der in dem Einlassdurchgang 38 aufgebaut wird. Dies ermöglicht es, dass die Membran 33 selbst mit dem relativ geringen Druck P2 betätigt wird. Somit ermöglicht die vorliegende Ausführungsform, dass die Ventilvorrichtung 24a problemlos betätigt wird.
(2-4) Das Abdeckbauteil 32 der Ventilvorrichtung 24a beinhaltet ebenso das Übertragungsloch 32e, das die Rückdruckkammer 37, das mittels der Membran 33 abgetrennt ist, mit der Außenseite verbindet. Dies legt die Rückdruckkammer 32 zu der Atmosphäre hin frei. Somit kann sich der Ventilkörper 33a der Membran 33 schnell bewegen.

Dritte Ausführungsform
Ein System und ein Verfahren zum Reinigen eines Fahrzeugs gemäß einer dritten Ausführungsform wird nun beschrieben. Das Fahrzeugreinigungssystem gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass das Fahrzeugreinigungssystem die Kammer 76 beinhaltet, die in 14 und anderen Zeichnungen dargestellt ist. Komponenten, die die gleichen sind wie die entsprechenden Komponenten der ersten Ausführungsform, werden nicht ausführlich beschrieben.
Wie in 14 und 15 dargestellt, haben die ersten und die zweiten Reinigungsvorrichtungen 21 und 22 dieselbe Gestaltung und beinhalten jeweils die Antriebspumpe 23, die Ventilvorrichtung 24, die Ausstoßdüse 25 und die Kammer 76. Auf die 14, 15 und auf andere Zeichnungen wird Bezug genommen, um sowohl die ersten und die zweiten Reinigungsvorrichtungen 21 und 22 zu beschreiben, die die gleiche Gestaltung haben.
In den ersten und zweiten Reinigungsvorrichtungen 21 und 22 sind die Antriebspumpe 23 und die Ventilvorrichtung 24 miteinander mittels der Kammer 76 verbunden. Genauer gesagt sind die Antriebspumpe 23 und die Kammer 76 miteinander mittels einer Verbindungsschlauchleitung 77a miteinander verbunden und die Kammer 76 und die Ventilvorrichtung 24 sind mittels einer Verbindungsschlauchleitung 77b miteinander verbunden. Die Ventilvorrichtung 24 und die Ausstoßdüse 25 sind miteinander mittels einer Verbindungsschlauchleitung 77c verbunden. Die Verbindungsschlauchleitungen 77a, 77b und 77c sind Gummischlauchleitungen oder dergleichen und aus einem flexiblen Material hergestellt.
Die Antriebspumpe 23 beinhaltet zum Beispiel eine elektrische Luftpumpe, wie eine Zahnradpumpe, die als volumetrische Pumpe dient, die es ermöglicht, die Luft CA1 zu erzeugen, die als Fluid dient. Die Kammer 76, die zum Beispiel schlauchförmig ist und einen geschlossenen Boden hat, speichert ein vorgegebenes Volumen V1 an Luft CA1, die mittels der Antriebspumpe 23 erzeugt wird, und führt der stromabwärtigen Ventilvorrichtung 24 die Luft CA1 zu, deren Druckschwankung niedrig genug ist. Somit stabilisiert die Kammer 76 die Zuführung von Luft CA1 zu der Ventilvorrichtung 24. Die Ventilvorrichtung 24 wandelt die Luft CA1, die fortlaufend von der Antriebspumpe 23 mittels der Kammer 76 zugeführt wird, in Luft CA1, die pulsiert wird (intermittiert) und einen hohen Druck hat. Die Ventilvorrichtung 24 führt der Ausstoßdüse 25 Ausstoßluft CA2 zu, die pulsiert ist und einen hohen Druck hat. Mit anderen Worten wird die Ausstoßluft intermittierend bis zu einem hohen Druck erhöht. Die Ausstoßdüse 25 beinhaltet den Ausstoßöffnung 25a, der zu einer entsprechenden der Tastflächen 11a und 12a der ersten und zweiten Entfernungsmesssensoren 11 und 12 ausgerichtet ist, dargestellt in 13. Die gepulste Ausstoßluft hohen Drucks CA2, die von der Ventilvorrichtung 24 zugeführt wird, wird zu einem vorgegebenen Bereich in der Entsprechenden der Tastflächen 11a und 12a gesprüht.
Vorzugsweise befindet sich die Ventilvorrichtung 24 an einer Position in der Nähe der Ausstoßdüse 25, um einen Druckverlust der Ausstoßluft CA2 zu minimieren, die mittels der Ventilvorrichtung 24 erzeugt wird, bevor sie die Ausstoßdüse 25 erreicht. Die Verbindungsschlauchleitung 77, die in 15 dargestellt ist, die die Ventilvorrichtung 24 und die Ausstoßdüse 25 verbindet, kann weggelassen werden und die Ventilvorrichtung 24 kann integral mit der Ausstoßdüse 25 geformt sein. Die erste und die zweite Reinigungsvorrichtung 21 und 22 kann dieselbe Antriebspumpe gemeinsam benutzen.
Wie in 15 und 16 dargestellt, hat die Ventilvorrichtung 24 gemäß der dritten Ausführungsform die gleiche Gestaltung wie die Ventilvorrichtung 24 gemäß der ersten Ausführungsform, dargestellt in 2 und 3. Die Gestaltung der Ventilvorrichtung wird nun mit einem Schwerpunkt auf die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben.
Der Verbinder 31b ist auf der unteren Seite der Basis 31a angeordnet, die sich zunächst an der unteren Wand 31c der Basis 31a nach unten erstreckt, und sich dann in Zwei verzweigt, um die Form des Buchstabens T zu haben, der in der Oben-Unten-Richtung umgedreht ist. Eine der beiden verzweigten Seiten des Verbinders 31b definiert den Pumpenverbinder 31e, der an die Verbindungsschlauchleitung 77b angeschlossen ist, die sich zwischen der Ventilvorrichtung 24 und der Kammer 76 (Antriebspumpe 23) befindet. Der andere der beiden verzweigten Seiten des Verbinders 31b definiert den Düsenverbinder 31f, der an die Verbindungsschlauchleitung 77c angeschlossen ist, die sich zwischen der Ventilvorrichtung 24 und der Ausstoßdüse 25 befindet.
Eine Bewegung der Ventilkörper 33a und 33b ermöglicht es dem Ventilkörper 33a, sich wegzubewegen von oder in Kontakt zu kommen mit dem offenen Abschnitt 38a des Einlassdurchgangs 38, um den Durchgang zwischen der Kammer 76 (Antriebspumpe 23) und der Ventilkammer 36 zu öffnen oder zu schließen, und erlaubt es dem Ventilkörper 33b, sich wegzubewegen von oder in Kontakt zu kommen mit dem offenen Abschnitt 39a des Abführdurchgangs 39, um den Durchgang zwischen der Ausstoßdüse 25 und der Ventilkammer 36 zu öffnen oder zu schließen.
Der Betrieb der dritten Ausführungsform wird nun beschrieben. Der Betrieb der Ventilvorrichtung 24, dargestellt in 17 bis 19, ist ähnlich zu dem Betrieb der Ventilvorrichtung 24 gemäß der ersten Ausführungsform, dargestellt in 4 bis 6, und wird somit nicht beschrieben.
Wenn sich Fremdkörper wie Regentropfen auf den Tastflächen 11a und 12a der ersten und zweiten Entfernungsmesssensoren 11 und 12 sammeln oder wann immer eine vorgegebenen Zeitspanne verstreicht, unabhängig davon ob ein Fremdkörper vorhanden ist, gibt die übergeordnete ECU 50 eine Reinigungsanweisung mittels der Front- und Rückseiten ECUs 51 und 52 an die entsprechenden ersten und zweiten Reinigungsvorrichtungen 21 und 22 aus und treibt die Antriebspumpe 23 jeder der Reinigungsvorrichtungen 21 und 22 an.
Wie in 15 dargestellt, sind die ersten und die zweiten Ventile 30a und 30b vollständig geschlossen, d. h. die Ventilkörper 33a und 33b der Membran 33 dichten die offene Abschnitte 38a und 39a des Einlassdurchgangs 38 und des Abführdurchgangs 39 ab, wenn die Ventilvorrichtung 24 von jeder der Reinigungsvorrichtungen 21 und 22 außer Betrieb ist.
Die Antriebspumpe 23 wird angetrieben, um Luft CA1 in der Kammer 76 zu speichern, die das vorgegebene Volumen V1 hat, und dann ferner der Kammer 76 Luft CA1 fortlaufend zuzuführen.
Die Luft CA1 von der Antriebspumpe 23, die in der Kammer 76 gespeichert wird, wird der Ventilvorrichtung 24 zugeführt, die die Ausstoßluft CA2 erzeugt. Somit ist eine relativ große Menge an Luft CA1 in einem verdichteten Zustand in der Kammer 76 gespeichert, die das vorgegebene Volumen V1 hat, sodass die Druckschwankungen der Luft CA1, die der Ventilvorrichtung 24 zugeführt wird, gering genug ist. Die stabilisierte Zuführung von Luft CA1 stabilisiert den Betrieb der Ventilvorrichtung 24 und ermöglicht die Erzeugung von gepulster Ausstoßluft hohen Drucks CA2. Jeder Puls der Ausstoßluft CA2 wird denselben hohen Druck haben. Wenn die Entfernung zwischen der Ventilvorrichtung 24 und der Antriebspumpe 23 abweicht, abhängig von dem zu reinigenden Gegenstand, kann ferner gleiche Ausstoßluft CA2 erzeugt werden, indem die Entfernung zwischen der Ventilvorrichtung 24 und der Kammer 76 gleich eingestellt wird.
Dies erhöht einen Freiheitsgrad für die Position, an die die Antriebspumpe 23 gesetzt wird.
Ferner ist die Kammer 76, die in der dritten Ausführungsform verwendet wird, die zum Beispiel schlauchförmig ist und einen geschlossenen Boden hat, zum Beispiel eine Kammer, die ein mittleres Volumen V1, eine axiale Länge L1 und einen Durchmesser L2 hat, wie in 14 dargestellt. Wenn eine Kammer mit mittlerem Volumen V1 verwendet wird, wird der Ausgangsmodus der Ausstoßluft CA2 so sein, wie in 19 dargestellt. Wenn das Volumen V1 der Kammer 76 geändert wird, d. h., wenn zwischen einer Kammer mit kleinem Volumen 76a, dargestellt in 20A, und einer Kammer mit großem Volumen 76b, dargestellt in 21A, umgeschaltet wird, kann der Ausgangsmodus die gepulste Ausstoßluft hohen Drucks CA2 leicht geändert werden. Die Kammer 76a, die in 20A dargestellt ist, hat ein kleineres Volumen V2, die gleiche axiale Länge L1 und einen kleinen Durchmesser L3. Die Kammer mit kleinem Volumen 76a speichert eine kleine Menge an Luft für den Druckaufbau. Allerdings erhöht sich der Druck schnell bis zu dem vorgegebenen Druck. Die Kammer 76b, die in 21A dargestellt ist, hat ein größeres Volumen V3, die gleiche axiale Länge L1 und einen größeren Durchmesser L4. Die Kammer mit großem Volumen 76b speichert eine große Menge an Luft für den Druckaufbau. Allerdings erhöht sich der Druck bis zu dem vorgegebenen Druck etwas langsamer.
Bezugnehmend auf 20 wird der Ausgangsmodus der Ausstoßluft CA2 so sein, dass der Druck etwas niedriger ist, aber das Pulsintervall kürzer ist als verglichen damit, wenn die Kammer mit mittlerem Volumen 76 verwendet wird, wenn die Kammer mit mittlerem Volumen 76, die in 20A dargestellt ist, durch die Kammer mit kleinem Volumen 76a ersetzt wird. Selbst wenn sich der Druck der Ausstoßluft CA2 etwas verringert, wird der Druck hoch genug sein verglichen mit dem Abführdruck P0 die Antriebspumpe 23. Durch die leichte Verringerung des Drucks der Ausstoßluft CA2 und das Verkürzen des Pulsintervalls kann beispielsweise ein zu reinigender Gegenstand von Fremdkörpern schnell mittels häufigen Luftstößen befreit werden.
Bezugnehmend auf 21B, wenn die Kammer mit mittlerem Volumen 76, die in 21A dargestellt ist, durch die Kammer mit großem Volumen 76b ersetzt wird, wird der Ausgangsmodus der Ausstoßluft CA2 so sein, dass der Druck höher ist aber das Pulsintervall länger ist, als verglichen damit, wenn die Kammer mit mittlerem Volumen 76 verwendet wird. Durch eine leichte Erhöhung des Drucks der Ausstoßluft CA2 und ein Verlängern des Pulsintervalls kann zum Beispiel ein zu reinigender Gegenstand von einem Fremdkörper mit einem Mal befreit werden, obwohl eine bestimmte Menge an Zeit benötigt werden wird.
Wie in 13 dargestellt, kann die Vorderseiten-ECU 51 die Waschvorrichtung 13 verwenden, die üblicherweise in dem Fahrzeug 10 eingebaut ist, in Zusammenwirkung mit den ersten und zweiten Reinigungsvorrichtungen 21 und 22. Die Waschvorrichtung 13 beinhaltet den Tank 13a, der eine Reinigungsflüssigkeit und die Waschpumpe 13b, die angetrieben wird, um einer Windschutzscheibe oder dergleichen die Reinigungsflüssigkeit zuzuführen. Die Ausstoßluft CA2 kann nach oder während dem Zuführen der Reinigungsflüssigkeit zu den Tastflächen 11a und 12a gesprüht werden. Dies verbessert den Effekt zum Befreien von Fremdkörpern, die durch ledigliches Sprühen von Luft schwer entfernbar sind.
Die Vorteile der dritten Ausführungsform werden nun beschrieben.

(3-1) Die Kammer 76 (76a,76b) und die Ventilvorrichtung 24 befinden sich zwischen der Antriebspumpe 23 und der Ausstoßdüse 25 und die Luft CA1 von der Antriebspumpe 23 wird gespeichert und verdichtet in der Kammer 76 und wird der Ventilvorrichtung 24 zugeführt. Die Ventilvorrichtung 24 verwendet die Luft CA1, die von der Antriebspumpe 23 mittels der Kammer 76 zugeführt wird, um Druck aufzubauen, bis der Druck höher wird als der Abführdruck P0 der Antriebspumpe 23 und um wiederholt einen Ventilöffnungsvorgang und einen Ventilschließvorgang durchzuführen. Dies erzeugt die gepulste Ausstoßluft hohen Drucks CA2, die gegen die Tastflächen 11a und 12a der Entfernungsmesssensoren 11 und 12 gesprüht wird. Somit kann die Ausstoßluft CA2, die die Reinigungsfähigkeit erhöht, erzeugt werden, ohne die Antriebspumpe 23 zu vergrößern. Ferner wird die Luft CA1 von der Antriebspumpe 23 in der Kammer 76 stabilisiert, bevor sie der Ventilvorrichtung 24 zugeführt wird. Dies erzeugt zuverlässig die Ausstoßluft CA2 und erhöht die Zuverlässigkeit der Reinigungsfähigkeit zum Entfernen von Fremdkörpern.
(3-2) Das Ventil 30a der Ventilvorrichtung 24 öffnet den Einlassdurchgang 38 der Luft CA1 mit dem Ventilkörper 33a und erzeugt Druck mit der Luft CA1, die mittels der Kammer 76 (76a, 76b) von der Antriebspumpe 23 zugeführt wird, bis zu einem Druck, höher als der Abführdruck P0 der Antriebspumpe 23. Ferner fungieren das Ventil 30a, das Ventil 30b und dergleichen der Ventilvorrichtung 24 als ein Hilfsmechanismus, der Leckage CAx an der Ausströmseite (Ventilkammer 36 etc.) aus der Luft CA1 in dem Einlassdurchgang 38 erzeugt. Dann öffnen die beiden Drücke P1 und P2, die in dem Einlassdurchgang 38 und der Ausströmseite (Ventilkammer 36 etc.) aufgebaut werden, den Ventilkörper 33a und die Luft CA1, deren Druck in dem Einlassdurchgang 38 aufgebaut ist, wird zu dem Abführdurchgang 39 ausgegeben. Der Ventilkörper 33a wird dann geschlossen, um es zu ermöglichen, dass Druck in dem Einlassdurchgang 38 erneut aufgebaut wird. Der Öffnungsvorgang und Schließvorgang des Ventilkörpers 33a werden wiederholt, um die gepulste Ausstoßluft hohen Drucks CA2 zu erzeugen. Die Struktur und der Betrieb der Ventilvorrichtung 24 ermöglichen es, dass die gepulste s Ausstoßluft hohen Druck CA2 erzeugt wird.
(3-3) Das zweit Ventil 30b schließt den Abführdurchgang 39 und baut Druck in der Ventilkammer 36 mit der Leckage CAx der Luft CA1 auf. Dies stellt den Druckaufbau sicher. Somit kann die Ventilvorrichtung 24 stabil betätigt werden.
(3-4) Der erste Ventilkörper 33a und der zweite Ventilkörper 33b sind integral auf der einzigen Membran 33 angeordnet und das erste Ventil 30a und das zweite Ventil 30b formen die einzige Ventilvorrichtung 24. Dies erlaubt es, dass Komponenten gemeinsam genutzt werden, reduziert die Anzahl an Komponenten und Zusammenbauschritten und vereinfacht die Handhabung der Ventilvorrichtung 24.
(3-5) Die Luft CA1 der Antriebspumpe 23 wird gespeichert und druckbeaufschlagt in den Kammern 76, 76a und 76b und wird der Ventilvorrichtung 24 stabil zugeführt. Die Kammern 76, 76a und 76b, die unterschiedliche Volumen V1, V2 und V3 haben, werden einzeln eingestellt, um den Ausgangsmodus der Ausstoßluft CA2 zu ändern. Somit können die Kammern 76, 76a und 76b, die unterschiedliche Volumen V1, V2 und V3 haben, in Übereinstimmung mit dem benötigten Ausgangsmodus der Ausstoßluft CA2 geändert werden. Dies ermöglicht eine einfache Änderung des Ausgangsmodus der Ausstoßluft CA2. Ferner kann der Ausgangsmodus der Ausstoßluft CA2 mittels Ändern der Länge einer Verbindungsschlauchleitung geändert werden, die die Antriebspumpe 23 und die Ventilvorrichtung 24 direkt verbindet, ohne die Kammern 76, 76a und 76b zu verwenden. Falls allerdings zum Beispiel die Schlauchleitung lang gemacht werden muss, wird die Verwendung der Kammern 76, 76a und 76b den Einbau in das Fahrzeug 10 erleichtern.

Die ersten bis dritten Ausführungsformen können abgewandelt werden, wie nachfolgend beschrieben wird. Die ersten bis dritten Ausführungsformen und die nachfolgenden Abwandlungen können kombiniert werden, solange die kombinierten Abwandlungen technisch einheitlich miteinander bleiben.
Die Gestaltung der Ventilvorrichtungen 24 und 24a, die zuvor beschrieben wurden, sind Beispiele und können abgewandelt werden.
Zum Beispiel hat in der Ventilvorrichtung 24 gemäß der ersten und dritten Ausführungsform das zweite Ventil 30b im Wesentlichen denselben Ventilaufbau wie das erste Ventil 30a. Allerdings können das zweite Ventil 30b und das erste Ventil 30a unterschiedliche Ventilstrukturen haben.
Die einzige Ventilvorrichtung 24 gemäß der ersten Ausführungsform ist ein einziger Körper, der das erste Ventil 30a und das zweite Ventil 30b enthält. Allerdings gibt es keine Beschränkung auf solch eine Gestaltung. Zum Beispiel können zwei Ventilvorrichtungen 24a gemäß der zweiten Ausführungsform in Serie zwischen der Antriebspumpe 23 und der Ausstoßdüse 25 verbunden sein. Die Ventilvorrichtung 24a, die sich in Richtung zu der Antriebspumpe 23 befindet, wird als das erste Ventil 30a verwendet und die Ventilvorrichtung 24a, die sich in Richtung zu der Ausstoßdüse 25 hin befindet, wird als das zweite Ventil 30b verwendet. Dies formt eine Ventilvorrichtung, die äquivalent zu der Ventilvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ist. Somit kann die Ventilvorrichtungen 24a gemäß der zweiten Ausführungsform auf die gleiche Weise verwendet werden wie die erste Ausführungsform, um stabil und intermittierend der Ausstoßdüse 25 Hochdruckausstoßluft CA2 zuzuführen.
In den Ventilvorrichtungen 24 und 24a gemäß der ersten bis dritten Ausführungsformen wird die Leckageluft CAx der Luft CA1 von zwischen dem Ventilkörper 33a und dem offenen Abschnitt 38a erzeugt, um Druck in der Ventilkammer 36 aufzubauen. Allerdings kann die Leckageluft CAx in die Ventilkammer 36 durch einen separaten Durchgang ausgeströmt werden lassen. Beispielsweise können dünne Löcher oder Schlitze den Einlassdurchgang 38 und die Ventilkammer 36 verbinden. Alternativ kann die Fläche des offenen Abschnitts 38a, der den Ventilkörper 33a berührt, eine aufgeraute Fläche sein.
In der Membran 33 der Ventilvorrichtungen 24 und 24a gemäß der ersten und zweiten Ausführungsformen ist der Bereich S2 des dünnen Abschnitts 33c auf den der Druck P2 wirkt, so eingestellt, dass er größer ist als der Bereich S1 des Ventilkörpers 33a, auf den der Druck P1 wirkt (S2>S1). Allerdings können der Bereich S1 und der Bereich S2 so eingestellt sein, dass sie gleich sind (S1=S2). Alternativ kann der Bereich S1 so eingestellt sein, dass er größer ist als der Bereich S2 (S1>S2). Somit kann in der vorliegenden Ausführungsform und der ersten und zweiten Ausführungsform der Druck P2 auf den Abschnitt des Bereichs S2 um den Ventilkörper 33a herum so wirken, dass die Kraft zum Anheben des Ventilkörpers 33a über einen größeren Bereich erzeugt wird, zusätzlich zu dem Druck P1, der auf den Abschnitt des Bereichs S1 wirkt, der den Ventilkörper 33a beinhaltet, wenn sich der Ventilkörper 33a öffnet.
Die Ventilvorrichtungen 24 und 24a gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform beinhalten die Membran 33 und die Vorspannfeder 34. Die Membran 33 beinhaltet den Ventilkörper 33a, der den Einlassdurchgang 38 öffnet und schließt. Die Vorspannfeder 34 spannt den Ventilkörper 33a in einer Ventilschließrichtung vor. Wenn der Ventilkörper 33a den Einlassdurchgang 38 öffnet, verdichtet die Zuführung von Luft CA1 von der Antriebspumpe 23 den Abschnitt 33a1 des Ventilkörpers 33a, der den Bereich S1 hat (erster mit Druck versehener Ausschnitt, siehe 3 bis 8). Wenn Luft CA1 ferner von der Antriebspumpe 23 zugeführt wird und der Druck P1 des Einlassdurchgangs 38 zunimmt, obwohl der Ventilkörper 33a geschlossen ist, strömt Luft CA1 von dem Einlassdurchgang 38 aus. Dies erhöht den Druck P2 der Ventilkammer 36 an der Ausströmseite und versieht den Ausschnitt 33c1 des dünnen Abschnitts 33c, der den Bereich S2 um den Ventilkörper 33a (zweiter mit Druck versehener Ausschnitt, siehe 3 bis 8) hat, mit Druck. Somit versieht die Luft CA1 die Membran 33 mit Druck, die den Ventilkörper 33a beinhaltet, an dem Ventilkörper 33a und dem dünnen Abschnitt 33c um den Ventilkörper 33a herum. Der Ventilkörper 33a kann lediglich dadurch nicht entgegen der Vorspannkraft der Vorspannfeder 34 geöffnet werden, dass der Ausschnitt 33a1, der den Bereich S1 hat, des Ventilkörpers 33a mit Druck der Luft CA1, die dem Einlassdurchgang 38 von der Antriebspumpe 23 zugeführt wird, versehen wird. Der Ventilkörper 33a öffnet den Ventilkörper 33a, wenn der Ausschnitt 33c1 des dünnen Abschnitts 33c, der den Bereich S2 hat, zusätzlich zu dem Ausschnitt des Ventilkörpers 33a, so mit Druck versehen wird, dass die Druckkraft auf die Membran 33, die den Ventilkörper 33a beinhaltet, entgegen der Vorspannkraft der Vorspannfeder 34 wirkt. Von dem Zeitpunkt, zu dem der dünne Abschnitt 33c der Membran 33 mit Druck versehen wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn das Ventil öffnet, wird der Druck der Luft CA1 in dem Einlassdurchgang 38 aufgebaut, bis zu einem Druck, höher als der Abführdruck P0 der Antriebspumpe 23. Wenn der Ventilkörper 33a sich öffnet, wird somit die verdichtete Luft mit aufgebautem Druck CA1 unverzüglich als die Ausstoßluft CA2 zu dem Abführdurchgang 39 ausgegeben. Wenn die Ausstoßluft CA1 zu dem Ausgangsdurchgang 39 ausgegeben wird, schließt sich der Ventilkörper 33a erneut. Infolgedessen wird die Ausstoßluft CA2, deren Druck erhöht wird, um höher zu sein als der Abführdruck P0 der Antriebspumpe 23, mittels fortlaufendem Abführen der Luft CA1 von der Antriebspumpe 23, von der Ausstoßdüse 25 gegen einen zu reinigenden Gegenstand gesprüht. Somit kann die Reinigungsfähigkeit zum Entfernen von Fremdkörpern von dem zu reinigenden Gegenstand beibehalten oder weiter erhöht werden, ohne die Antriebspumpe 23 zu vergrößern.
In der ersten bis dritten Ausführungsform wird Luft als ein Fluid gegen den zu reinigende Gegenstand gesprüht. Allerdings kann ein Gas-Flüssig-Fluidmischung oder eine Flüssigkeit gesprüht werden. Wenn eine Flüssigkeit verwendet wird, ist es bevorzugt, dass die Dispersion der Flüssigkeit von dem zu reinigenden Gegenstand sichergestellt ist.
Die Entfernungsmesssensoren 11 und 12 gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform sind jeweils an dem mittleren Abschnitt des vorderen Endes des Fahrzeugs 10 und dem mittleren Abschnitt des hinteren Endes des Fahrzeugs 10 angeordnet, aber sie können an der linken und rechten Seite des Fahrzeugs 10 angeordnet sein.
In der ersten und zweiten Ausführungsform ist der zu reinigenden Gegenstand nicht beschränkt auf die Entfernungsmesssensoren 11 und 12 (Tastflächen 11a und 12a). Zum Beispiel kann der zu reinigende Gegenstand eine Kamera sein, die Bilder der Umgebung des Fahrzeugs 10 erfasst, andere Sensoren als optische Sensoren und Nichtsensoren, zum Beispiel Scheinwerfer 15, Rücklichter 16, Spiegel 17 und dergleichen, die in 1 dargestellt sind.
Zusätzlich zu konventionellen Spiegeln 17, die Reflexionsspiegel verwenden, können die zu reinigende Gegenstände digitale Außenspiegel 18 sein, die beginnen, die Spiegel 17 zu ersetzen. In solch einem Fall wird die Ausstoßluft CA2, die mittels der Antriebspumpe 23 und der Ventilvorrichtung 24 erzeugt wird, von der Ausstoßdüse 25 zu der Bilderfassungsfläche des Spiegels 18 hin gesprüht.
Die Ventilvorrichtung 24 gemäß der dritten Ausführungsform ist ein einziger Körper, der zwei Ventile, das erste Ventil 30a und das zweite Ventil 30b, beinhaltet, aber sie kann beispielsweise mittels einer Verbindung zweier Ventilvorrichtungen in Serie gebildet sein, wobei jede ein einzelnes Ventil beinhaltet. In diesem Fall kann ein Rückschlagventil auf der stromabwärtigen Seite verwendet werden.
In der dritten Ausführungsform ist der zu reinigenden Gegenstand nicht auf die Entfernungsmesssensoren 11 und 12 (Tastflächen 11a und 12a) beschränkt. Zum Beispiel kann der zu reinigende Gegenstand eine Kamera sein, die Bilder der Umgebung des Fahrzeugs 10 erfasst, andere Sensoren als optische Sensoren und Nichtsensoren, zum Beispiel Scheinwerfer 15, Rücklichter 16, elektronische Seitenspiegelkameras 67, fahrzeugumgebende Kontrollkameras 68 und dergleichen, die in 13 dargestellt sind.
Die Bilder, die mittels den elektronischen Seitenspiegelkameras 67 erfasst werden, werden oft unverzüglich überprüft, wenn sich das Fahrzeug bewegt. Wenn der zu reinigende Gegenstand die elektronischen Seitenspiegelkameras 67 ist, können die Reinigungsvorrichtungen 21 und 22 somit die Kammer mit kleinem Volumen 76a auswählen, um die Ausstoßluft CA2 auszugeben, was optimal für ein schnelles Befreien von Fremdkörpern mittels häufigen Luftstößen ist. Die Bilder, die mit den fahrzeugumgebenden Kontrollkameras 68 erfasst werden, benötigen eine bestimmte Menge an Zeit ab dem Zeitpunkt, zu dem ein Schalthebel zu einer Rückwärtsposition bewegt wird, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Bild auf einem fahrzeugseitigen Monitor angezeigt wird. Ferner ist das Fahrzeug in einem Zustand kurz vor dem Anhalten. Somit ist unverzügliches Überprüfen nicht üblicherweise notwendig. Wenn also der zu reinigende Gegenstand die fahrzeugumgebende Kontrollkamera 68 ist, können die Reinigungsvorrichtungen 21 und 22 folglich die Kammer mit großem Volumen 76b auswählen, um die Ausstoßluft CA2 auszugeben, was optimal für die Befreiung eines zu reinigenden Gegenstands mit einem Mal von Fremdkörpern ist, obwohl eine bestimmte Menge an Zeit benötigt werden wird. Auf diese Weise kann entweder die Kammer mit mittlerem Volumen 76, die Kammer mit kleinem Volumen 76a oder die Kammer mit großem Volumen 76b ausgewählt werden, um den Ausgangsmodus der Ausstoßluft CA2 in Übereinstimmung mit dem zu reinigenden Gegenstand leicht zu ändern.
Wenn die Volumen V1, V2 und V3 der Kammern 76, 76a und 76b geändert werden, die schlauchförmig sind und einen geschlossenen Boden haben, ist die axiale Länge L1 festgelegt und die Durchmesser L2, L3 und L4 werden verändert. Stattdessen kann der Durchmesser festgelegt sein und die axialen Längen können verändert werden. Alternativ können sowohl die axiale Länge als auch der Durchmesser verändert werden. Die Kammern 76, 76a und 76b müssen nicht schlauchförmig sein und einen geschlossenen Boden haben und können beispielsweise die Form eines rechteckigen Behälters, eines polygonalen Behälters oder dergleichen haben.
Die vorliegende Offenbarung ist durch die Ausführungsform dargestellt. Allerdings ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die Struktur der Ausführungsformen beschränkt. Die vorliegende Offenbarung beinhaltet verschiedene abgeänderte Beispiele und Abwandlungen innerhalb des Gültigkeitsbereichs von Entsprechungen. Zusätzlich sind verschiedene Kombinationen und Arten und eines, mehrere oder weniger dieser Elemente in anderen Kombinationen und Formen in dem Bereich und konzeptionellen Gültigkeitsbereich der vorliegenden Offenbarung enthalten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2018218595 [0001]
JP 201965882 [0001]
JP 2019164816 [0001]

Claims

Fahrzeugreinigungssystem (20), das Fremdkörper von einem zu reinigenden Gegenstand (11, 12, 15, 16, 17, 18, 67, 68) eines Fahrzeugs (10) entfernt, wobei das Fahrzeugreinigungssystem (20) aufweist: eine Antriebspumpe (23); eine Ausstoßdüse (25), die ein Fluid (CA1), das von der Antriebspumpe (23) zugeführt wird, gegen den zu reinigenden Gegenstand (11, 12, 15, 16, 17, 18, 67, 68) sprüht; und eine Ventilvorrichtung (24, 24a), die sich zwischen der Antriebspumpe (23) und der Ausstoßdüse (25) befindet, wobei die Ventilvorrichtung (24, 24a) beinhaltet: einen Einlassdurchgang (38), der in der Ventilvorrichtung (24, 24a) an einem Abschnitt positioniert ist, der sich in Richtung zu der Antriebspumpe (23) befindet, um das Fluid (CA1) einzusaugen, ein Ventil (30a), das einen Ventilkörper (33a) beinhaltet, das gestaltet ist, um den Einlassdurchgang (38) zu schließen, wobei das Ventil (30a) gestaltet ist, um einen Druck aufzubauen, sodass ein Druck des Fluids (CA1), das dem Einlassdurchgang (38) von der Antriebspumpe (23) zugeführt wird, höher wird als ein Abführdruck (P0) der Antriebspumpe (23), einen Abführdurchgang (39), der in der Ventilvorrichtung (24, 24a) an einem Abschnitt positioniert ist, der sich in Richtung zu der Ausstoßdüse (25) befindet, und einen Hilfsmechanismus (30a, 30b, 33, 36), wobei der Hilfsmechanismus (30a, 30b, 33, 36) gestaltet ist, um eine Leckage (CAx) des Fluids (CA1) aus dem Einlassdurchgang (38) während des Druckaufbaus zu erzeugen, um mit der Leckage (CAx) auf der Ausströmseite einen Druck aufzubauen, den Ventilkörper (33a) basierend auf zwei Drücken (P1, P2) zu öffnen, die in dem Einlassdurchgang (38) und der Ausströmseite aufgebaut werden, das Fluid (CA1) auszugeben, das in dem Einlassdurchgang (38) mit Druck versehen wird, zu dem Abführdurchgang (39) hin mittels Öffnen des Ventilkörpers (33a), und den Ventilkörper (33a) zu schließen, wenn das Fluid (CA1) zu dem Abführdurchgang (39) ausgegeben ist, um einen erneuten Druckaufbau in dem Einlassdurchgang (38) zu ermöglichen.
Fahrzeugreinigungssystem (20) nach Anspruch 1, wobei das Ventil, das den Ventilkörper (33a) enthält, ein erstes Ventil (30a) definiert, das einen ersten Ventilkörper (33a) enthält, der Hilfsmechanismus (30a, 30b, 33, 36) der Ventilvorrichtung (24) ferner ein zweites Ventil (30b) enthält, das einen zweiten Ventilkörper (33b) enthält, und das zweite Ventil (30b) gestaltet ist, um den Abführdurchgang (39) mit dem zweiten Ventilkörper (33b) zu schließen, und einen Druck des Fluids (CA1) aufzubauen, das von dem Einlassdurchgang (38) ausgeströmt ist, sodass der aufgebaute Druck auf der Ausströmseite wirkt, um den ersten und zweiten Ventilkörper (33b) zu öffnen.
Fahrzeugreinigungssystem (20) nach Anspruch 2, wobei das erste und zweite Ventil (30a, 30b) die Ventilvorrichtung (24) als eine einzige Einheit formen, und der erste und zweite Ventilkörper (33b) integral an einer einzigen Membran (33) angeordnet sind.
Fahrzeugreinigungssystem (20) nach Anspruch 3, wobei ein Bereich (S2) der Membran (33), an dem der Druck, der auf der Ausströmseite aufgebaut wird, wirkt, größer ist als ein Bereich (S1) des ersten Ventilkörpers (33a), an dem der Druck wirkt, der in dem Einlassdurchgang (38) aufgebaut wird.
Fahrzeugreinigungssystem nach Anspruch 1, wobei die Ausstoßdüse (25) gestaltet ist, um als eine Beschränkung zu fungieren und um den Druck des Fluids (CA1) aufzubauen, das von dem Einlassdurchgang (38) an einer stromabwärtigen Seite des Ventils (30a) der Ventilvorrichtung (24a) ausgeströmt ist, sodass der aufgebaute Druck an der Ausströmseite wirkt, um den Ventilkörper (33a) zu öffnen.
Fahrzeugreinigungssystem (20) nach Anspruch 5, wobei der Ventilkörper (33a) integral mit der Membran (33) angeordnet ist, und ein Bereich (S2) der Membran (33), an der der Druck wirkt, der auf der Ausströmseite aufgebaut wird, größer ist als ein Bereich (S1) des ersten Ventilkörpers (33a), an dem der Druck wirkt, der in dem Einlassdurchgang (38) aufgebaut wird.
Fahrzeugreinigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Ventilvorrichtung (24, 24a) ein Gehäuse (31, 32) und eine Membran (33) enthält, die in dem Gehäuse angeordnet sind und die integral mit dem Ventilkörper (33a, 33b) angeordnet sind, das Gehäuse mittels der Membran (33) in eine Ventilkammer (36), durch die das Fluid (CA1) strömt, und eine Rückdruckkammer (37) an einer Seite gegenüber der Ventilkammer abgetrennt ist, und das Gehäuse ein Übertragungsloch (32e) enthält, das die Rückdruckkammer (37) mit der Außenseite verbindet und die Rückdruckkammer (37) zu der Atmosphäre freilegt.
Fahrzeugreinigungssystem (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Ventilvorrichtung (24, 24a) eine Membran (33), die integral mit dem Ventilkörper (33a, 33b) angeordnet ist, und ein Vorspannbauteil (34, 35) enthält, das die Membran (33) vorspannt, und das Gehäuse (31, 32) lediglich die Membran (33) und das Vorspannbauteil (34, 35) aufnimmt.
Fahrzeugreinigungssystem (20), das Fremdkörper von einem zu reinigenden Gegenstand (11, 12, 15, 16, 17, 18, 67, 68) eines Fahrzeugs (10) entfernt, wobei das Fahrzeugreinigungssystem (20) aufweist: eine Antriebspumpe (23); eine Ausstoßdüse (25), die ein Fluid (CA1), das von der Antriebspumpe (23) zugeführt wird, gegen den zu reinigenden Gegenstand (11, 12, 15, 16, 17, 18, 67, 68) sprüht; und eine Ventilvorrichtung (24, 24a), die sich zwischen der Antriebspumpe (23) und der Ausstoßdüse (25) befindet, wobei die Ventilvorrichtung (24, 24a) beinhaltet: einen Einlassdurchgang (38) des Fluids (CA1), der in der Ventilvorrichtung (24, 24a) an einem Abschnitt positioniert ist, der sich in Richtung zu der Antriebspumpe (23) befindet, eine Membran (33), die einen Ventilkörper (33a) enthält, der den Einlassdurchgang (38) öffnet und schließt, ein Vorspannbauteil (34), das den Ventilkörper (33a) in einer Schließrichtung des Einlassdurchgangs (38) vorspannt, und einen Abführdurchgang (39), der in der Ventilvorrichtung (24, 24a) positioniert ist und der sich in Richtung zu der Ausstoßdüse (25) befindet, die Membran (33) beinhaltet einen ersten mit Druck versehenen Ausschnitt (33a1), der einen ersten Bereich (S1) hat und der mit Druck versehen wird mittels dem Fluid (CA1), das von der Antriebspumpe (23) in einem Zustand zugeführt wird, in dem der Einlassdurchgang (38) geschlossen ist, und einen zweiten mit Druck versehenen Ausschnitt (33c1), der sich um den Ventilkörper (33a) herum befindet und der einen zweiten Bereich (S2) hat, wobei der zweite mit Druck versehene Ausschnitt (33c1) an einer Ausströmseite mit Druck versehen wird mittels dem Fluid (CAx), das von dem Einlassdurchlass in einem Zustand ausströmt, in dem der Einlassdurchgang (38) geschlossen ist, wobei die Membran (33) gestaltet ist, um sich entgegen einer Vorspannkraft des Vorspannbauteils (34) zu öffnen, wenn der erste und zweite mit Druck zu versehende Ausschnitt (33c1) mit Druck versehen sind, und sich zu schließen, wenn das Fluid (CA1) zu dem Abführdurchgang (39) als ein Ergebnis der Öffnung ausgegeben wird.
Fahrzeugreinigungssystem (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei wenn P1 der Druck des Fluids (CA1) in dem Einlassdurchgang (38) ist, Ps ein Ausschaltdruck ist, der in einem Zustand erreicht wird, in dem ein Abführanschluss der Antriebspumpe (23) vollständig geschlossen ist, ein Maximaldruck P1max ein Druck in dem Einlassdurchgang (38) ist, wenn der Ventilkörper (33a, 33b) einen Öffnungsvorgang durchführt, und ein Minimaldruck P1min ein Druck in dem Einlassdurchgang (38) ist, wenn der Ventilkörper (33a, 33b) einen Schließvorgang durchführt, der Maximaldruck so eingestellt ist, dass er größer als 1/3 des Abschaltdrucks ist, d. h. Ps/3<P1max, und der Minimaldruck so eingestellt ist, dass er weniger als 2/3 des Ausschaltdrucks ist, d. h. P1min<2Ps/3, solange P1min <P1max erfüllt ist.
Fahrzeugreinigungssystem (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Minimaldruck so eingestellt ist, dass er weniger als 80% des Maximaldrucks ist, d. h. P1min<0,8P1max, wenn der Maximaldruck P1max der Druck in dem Einlassdurchgang (38) ist, wenn der Ventilkörper (33a, 33b) einen Öffnungsvorgang durchführt, und der Minimaldruck P1min der Druck in dem Einlassdurchgang (38) ist, wenn der Ventilkörper (33a, 33b) einen Schließvorgang durchführt.
Fahrzeugreinigungssystem (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Antriebspumpe (23) eine Luftpumpe ist, die Luft als das Fluid (CA1) zuführt.
Fahrzeugreinigungssystem (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner mit: einer Kammer (76, 76a, 76b), die sich zwischen der Antriebspumpe (23) und der Ventilvorrichtung (24) befindet, wobei die Kammer (76, 76a, 76b) angeordnet ist, um das Fluid (CA1) von der Antriebspumpe (23) zu speichern und um das Fluid (CA1) der Ventilvorrichtung (24) zuzuführen.
Reinigungsverfahren eines Fahrzeugreinigungssystems (20), das einen zu reinigenden Gegenstand (11, 12, 15, 16, 17, 18, 67, 68) eines Fahrzeugs (10) von Fremdkörpern befreit, wobei das Fahrzeugreinigungssystem (20) beinhaltet: eine Antriebspumpe (23), eine Ausstoßdüse (25), die ein Fluid (CA1), das von der Antriebspumpe (23) zugeführt wird, gegen den zu reinigenden Gegenstand (11, 12, 15, 16, 17, 18, 67, 68) sprüht; und eine Ventilvorrichtung (24, 24a), die sich zwischen der Antriebspumpe (23) und der Ausstoßdüse (25) befindet, wobei die Ventilvorrichtung (24, 24a) beinhaltet: einen Einlassdurchgang (38), der in der Ventilvorrichtung (24, 24a) an einem Abschnitt positioniert ist, der sich in Richtung zu der Antriebspumpe (23) befindet, um das Fluid (CA1) einzusaugen, einen Ventilkörper (33a), der gestaltet ist, um den Einlassdurchgang (38) zu schließen, und einen Abführdurchgang (39), der in der Ventilvorrichtung (24, 24a) an einem Abschnitt positioniert ist, der sich in Richtung zu der Ausstoßdüse (25) befindet, das Reinigungsverfahren aufweist: Druckaufbau, sodass Druck des Fluids (CA1), das von der Antriebspumpe (23) zugeführt wird, größer wird als ein Abführdruck (P0) der Antriebspumpe (23); Erzeugen von Leckage (CAx) des Fluids (CA1) von dem Einlassdurchgang (38) während des Druckaufbaus, um Druck an der Ausströmseite aufzubauen; Öffnen des Ventilkörpers (33a) basierend auf zwei Drücken (P1, P2), die in dem Einlassdurchgang (38) und auf der Ausströmseite aufgebaut werden; Ausgeben des Fluids (CA1), das in dem Einlassdurchgang (38) mit Druck versehen wird, zu dem Abführdurchgang (39) hin mittels Öffnen des Ventilkörpers (33a); und Schließen des Ventilkörpers (33a), wenn das Fluid (CA1) zu dem Abführdurchgang (39) ausgegeben ist, um einen erneuten Druckaufbau in dem Einlassdurchgang (38) zu ermöglichen.
Reinigungsverfahren nach Anspruch 14, wobei das Fahrzeugreinigungssystem (20) ferner eine Kammer (76, 76a, 76b) beinhaltet, die sich zwischen der Antriebspumpe (23) und der Ventilvorrichtung (24, 24a) befindet, wobei die Kammer (76, 76a, 76b) angeordnet ist, um ein Fluid (CA1) von der Antriebspumpe (23) zu speichern und das Fluid (CA1) der Ventilvorrichtung (24, 24a) zuzuführen, und die Kammer (76, 76a, 76b) eine mehrerer Kammern (76, 76a, 76b) ist, wobei das Reinigungsverfahren ferner aufweist: Vorbereiten der mehreren Kammern (76, 76a, 76b), die sich in einem Volumen (V1, V2, V3) unterscheiden; und selektives Einstellen einer der mehreren Kammern (76, 76a, 76b), die sich in ihrem Volumen unterscheiden, um einen Auslassmodus des Fluids (CA1) zu ändern.