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Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der Reinigungssysteme für Ausrüstungsgegenstände von Kraftfahrzeugen.
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Heutige Kraftfahrzeuge verwenden zunehmend Sensoren, um den Fahrer zu unterstützen und machen die Fahrzeuge zunehmend autonom. Insbesondere werden zahlreiche optische Vorrichtungen verwendet, um die Umgebung des Fahrzeugs zu analysieren, Hindernisse zu erkennen oder Entfernungen zu messen. Diese optischen Vorrichtungen sind beispielsweise Kameras oder Laser-Fernerkundungsmittel, auf Englisch auch „light detection and ranging (LIDAR)“ genannt.
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Um einen reibungslosen Betrieb dieser unterschiedlichen optischen Detektionsmittel zu ermöglichen, ist das Vorhandensein von störenden Elementen wie Schmutz im Bereich des optischen Detektionsmittels zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist es bekannt, Reinigungsvorrichtungen zu verwenden, die es ermöglichen, Flüssigkeit auf eine Schutzscheibe der optischen Detektionsvorrichtung zu sprühen. Diese Reinigungsvorrichtungen umfassen eine Hydraulikpumpe, um es zu ermöglichen, die Reinigungsflüssigkeit von einem Behälter zu einer Sprühdüse zu befördern, die sich auf Höhe der optischen Detektionsvorrichtung befindet. Um die Anzahl an Hydraulikpumpen sowie den Verbrauch von Reinigungsflüssigkeit zu begrenzen, ist es bekannt, Magnetventile zu verwenden, um den Durchlass der Reinigungsflüssigkeit zu einer Sprühdüse zu blockieren oder zu erlauben, wenn es mehrere Sprühdüsen gibt, die unabhängig voneinander, d.h. zu unterschiedlichen Zeitpunkten, zu versorgen sind. Ein Magnetventil ist ein Hydraulikventil, das einen Steuerungsabschnitt umfasst, der einen Magnet umfasst, dessen Versorgung es ermöglicht, eine offene oder geschlossene Position des Ventils auszuwählen.
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Jedoch führt die Vielzahl an Magnetventilen auch zu einem höheren Gewicht und erheblichen Mehrkosten sowie aufgrund des magnetischen Steuerungsabschnitts zu großem Platzbedarf, insbesondere wenn die Anzahl an zu reinigenden optischen Detektionsvorrichtungen zunimmt.
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Es muss daher eine Lösung gefunden werden, die eine weitere Reduzierung des Gewichts und der Kosten einer Reinigungsvorrichtung umfassend eine Vielzahl an Sprühdüsen, die unabhängig voneinander zu versorgen sind, ermöglicht.
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Zu diesem Zweck betrifft die vorliegende Erfindung ein Reinigungssystem für Ausrüstungsgegenstände eines Kraftfahrzeugs umfassend:
- - mindestens ein Wischelement,
- - ein Antriebsmechanismus für das Wischelement umfassend einen Elektromotor,
- - eine Sprühvorrichtung für eine Reinigungsflüssigkeit umfassend eine Hydraulikpumpe und mindestens eine Sprühdüse,
wobei die Sprühvorrichtung ein Hydraulikventil umfasst, um die Zufuhr von Flüssigkeit zu der, mindestens einen, Sprühdüse zu ermöglichen, wobei das Hydraulikventil einen beweglichen Kolben umfasst, um den Durchlass der Reinigungsflüssigkeit zu ermöglichen oder zu verhindern, wobei der bewegliche Kolben beweglich mit einem beweglichen Element des Antriebsmechanismus verbunden ist, sodass die Position des Kolbens durch eine Verstellung des beweglichen Elements des Antriebsmechanismus ausgewählt wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das bewegliche Element des Antriebsmechanismus dazu ausgebildet, beim Antrieb des Wischelements in einem vorbestimmten Sektor zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verstellt zu werden und wobei das bewegliche Element einen Nocken umfasst, der zum Verändern der Position des Kolbens des Hydraulikventils in bestimmten Positionen des beweglichen Elements in dem vorbestimmten Sektor ausgebildet ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Antriebsmechanismus einen reversiblen Motor und einen Nocken, der zum Verändern der Position des Kolbens des Hydraulikventils bei einer Änderung der Drehrichtung des Elektromotors ausgebildet ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das bewegliche Element des Antriebsmechanismus dazu ausgebildet, beim Antrieb des Wischelements in einem vorbestimmten Sektor zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verstellt zu werden und in eine dritte Position außerhalb des vorbestimmten Sektors verstellt zu werden, um die Position des Kolbens des Hydraulikventils zu verändern.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung entspricht die dritte Position einem Überweg des beweglichen Elements des Antriebsmechanismus, der durch eine Steuerung des Elektromotors erhalten wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das bewegliche Element des Antriebsmechanismus dazu ausgebildet, in eine vierte Position, außerhalb des vorbestimmten Sektors und gegenüber der dritten Position, verstellt zu werden, um die Position des Kolbens des Hydraulikventils in einer entgegengesetzten Richtung zu der durch die dritte Position erreichten Veränderung zu verändern.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Kolben ausgebildet zur Verstellung zwischen einer Halteposition, in der das Hydraulikventil den Durchlass der Reinigungsflüssigkeit zu der, mindestens einen, Sprühdüse blockiert und einer Öffnungsposition, in der das Hydraulikventil den Durchlass der Reinigungsflüssigkeit zu der, mindestens einen, Sprühdüse erlaubt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Hydraulikventil ein elastisches Mittel zur Rückverstellung des Kolbens in die Halteposition, sodass eine vorbestimmte Menge an Reinigungsflüssigkeit an die Sprühdüse geliefert wird, wenn sich das Hydraulikventil von der Halteposition in die Öffnungsposition bewegt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das System eine erste Sprühdüse, die einem ersten Ausrüstungsgegenstand zugeordnet ist und eine zweite Sprühdüse, die einem zweiten Ausrüstungsgegenstand zugeordnet ist und wobei der Kolben ausgebildet ist zur Verstellung zwischen einer ersten Position, in der das Hydraulikventil den Durchlass der Reinigungsflüssigkeit zu der ersten Sprühdüse blockiert und den Durchlass der Reinigungsflüssigkeit zu der zweiten Sprühdüse erlaubt und einer zweiten Position, in der das Hydraulikventil den Durchlass der Reinigungsflüssigkeit zu der ersten Sprühdüse erlaubt und den Durchlass der Reinigungsflüssigkeit zu der zweiten Sprühdüse blockiert.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die erste Sprühdüse der Windschutzscheibe des Fahrzeugs zugeordnet und die zweite Sprühdüse einer optischen Detektionsvorrichtung des Kraftfahrzeugs zugeordnet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das, mindestens eine, Wischelement ein Wischerblatt einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs und der Antriebsmechanismus entspricht dem Gestänge, das diesem, mindestens einen, Wischelement zugeordnet ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das, mindestens eine, Wischelement ein Wischerblatt einer Schutzscheibe einer optischen Vorrichtung des Kraftfahrzeugs.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das System ebenfalls eine Auswahlvorrichtung, die mit dem Hydraulikventil gekoppelt ist, wobei die Auswahlvorrichtung einen Einlass, der dazu ausgebildet ist, in Fluidverbindung mit dem Hydraulikventil zu stehen und eine Vielzahl an Auslässen, die dazu ausgebildet sind, in Fluidverbindung mit jeweiligen Sprühdüsen zu stehen, umfasst, wobei die Auswahlvorrichtung dazu ausgebildet ist, einen ihrer Auslässe in Fluidverbindung mit ihrem Einlass zu bringen und einen beweglichen Auswahlschalter umfasst, der beweglich mit einem beweglichen Element des Antriebsmechanismus verbunden ist, sodass die Position des Schalters durch eine Verstellung des beweglichen Elements des Antriebsmechanismus ausgewählt werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Hydraulikventil ein Kombiventil das auch dazu ausgebildet ist, mit einer Druckluftzufuhrvorrichtung verbunden zu werden und wobei der Kolben zum Erlauben oder Verhindern des Durchlasses der Druckluft ausgebildet ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug umfassend ein oben beschriebenes Reinigungssystem.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich deutlicher aus der Lektüre der folgenden Beschreibung, die als erläuterndes und nicht einschränkendes Beispiel zu verstehen ist, und den beigefügten Zeichnungen; diese zeigen in
- 1 ein Kraftfahrzeug-Reinigungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 ein Hydraulikventil des Reinigungssystems in einer ersten Position;
- 3 ein Hydraulikventil des Reinigungssystems in einer zweiten Position;
- 4 ein Antriebsrad umfassend einen asymmetrischen Nocken gemäß einer ersten Ausführungsform;
- 5 ein Antriebsrad umfassend einen asymmetrischen Nocken gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- 6 ein Antriebsrad gemäß einer dritten Ausführungsform;
- 7 ein Antriebsrad gemäß einer vierten Ausführungsform;
- 8 ein Kraftfahrzeug-Reinigungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer ersten Position;
- 9 ein Kraftfahrzeug-Reinigungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer zweiten Position;
- 10 ein Kraftfahrzeug-Reinigungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer dritten Position;
- 11 ein Kraftfahrzeug-Reinigungssystem gemäß einer Variante der zweiten Ausführungsform;
- 12 ein Kraftfahrzeug-Reinigungssystem gemäß einer dritten Ausführungsform;
- 13 ein 3-Wege-Hydraulikventil in einer ersten Position;
- 14 ein 3-Wege-Hydraulikventil in einer zweiten Position;
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In den Figuren haben die identischen Elemente die gleichen Bezugszeichen.
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Die folgenden Ausführungsformen sind Beispiele. Auch wenn sich die Beschreibung auf eine oder mehrere Ausführungsformen bezieht, bedeutet dies nicht zwingend, dass jeder Bezug die gleiche Ausführungsform betrifft oder dass die Merkmale nur für eine einzelne Ausführungsform gelten. Einzelne Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen können auch kombiniert oder ausgetauscht werden, um andere Ausführungsformen zu erzeugen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reinigungssystem umfassend mindestens ein Wischelement, wie zum Beispiel ein Wischerblatt, und einen Antriebsmechanismus für das Wischelement, wie zum Beispiel ein Gestänge. Der Antriebsmechanismus umfasst auch einen Elektromotor und ist zum Antreiben des Wischelements ausgebildet, insbesondere in einer abwechselnden Hin- und Her-Bewegung.
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Das Reinigungssystem kann die Scheibenwischervorrichtung umfassen, die der Windschutzscheibe des Fahrzeugs (Front- oder Heckscheibe) zugeordnet ist, aber kann ebenfalls eine Wischvorrichtung für ein anderes Element des Fahrzeugs umfassen, wie zum Beispiel ein optisches Detektionselement wie eine Kamera.
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1 zeigt ein Beispiel für ein Reinigungssystem 1 umfassend eine Frontscheiben-Scheibenwischervorrichtung.
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Das Reinigungssystem 1 umfasst einen Antriebsmechanismus 5 umfassend zum Beispiel einen Getriebemotor 3 und ein Gestänge, was es ermöglicht, die Drehbewegung der Abtriebswelle des Getriebemotors 3 in eine Hin- und Her-Bewegung der Wischarme 7 umzuwandeln, die die Wischerblätter 9 tragen, hier in einer Anzahl von zwei.
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Der Getriebemotor 3 umfasst einen Elektromotor, zum Beispiel einen reversiblen Gleichstrom-Elektromotor 4 mit oder ohne Bürsten und ein mechanisches Reduktionsgetriebe, dessen Reduktionsverhältnis beispielsweise 1:69 ist.
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Das Reinigungssystem 1 umfasst auch eine Sprühvorrichtung für eine Reinigungsflüssigkeit umfassend einen Reinigungsflüssigkeitsbehälter 11, eine oder mehrere Sprühdüsen 13 in Fluidverbindung mit dem Flüssigkeitsbehälter 11 und eine Hydraulikpumpe 15, die zur Versorgung der Sprühdüsen 13 mit der Reinigungsflüssigkeit ausgebildet ist. Die Hydraulikpumpe 15 wird beispielsweise aktiviert, sobald das Reinigungssystem aktiviert wird. Die Sprühvorrichtung umfasst auch mindestens ein Hydraulikventil 17, das zwischen der Hydraulikpumpe 15 und den Sprühdüsen 13 angeordnet ist.
Die 2 und 3 zeigen eine Abbildung eines Ausführungsbeispiels für ein Hydraulikventil 17. Das Hydraulikventil 17 umfasst eine Transferkammer 20, die auf der einen Seite über einen ersten Kanal 22 mit einer Einlassöffnung 17a und auf der anderen Seite über einen zweiten Kanal 24 mit einer Auslassöffnung 17b in Fluidverbindung steht.
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Die Transferkammer 20 umfasst einen Kolben 25, der in der Transferkammer 20 translatorisch beweglich ist zwischen einer Halteposition, in der der Kolben den Fluiddurchlass zwischen dem ersten Kanal 22 und dem zweiten Kanal 24 blockiert, sodass ein Fluid, wie in 2 dargestellt, nicht von der Einlassöffnung 17a zur Auslassöffnung 17b übertragen werden kann und einer Öffnungsposition, in der der Kolben 25 den Fluiddurchlass zwischen dem ersten Kanal 22 und dem zweiten Kanal 24 frei lässt, sodass, wie in 3 dargestellt, der Durchlass eines Fluids zwischen der Einlassöffnung 17a und der Auslassöffnung 17b ermöglicht wird. Die Einlassöffnung 17a ist dazu ausgebildet, in Fluidverbindung mit der Hydraulikpumpe 15 zu stehen. Die Auslassöffnung 17b ist dazu ausgebildet, in Fluidverbindung mit den Sprühdüsen 13 zu stehen.
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Außerdem ist der Kolben 25 beweglich mit einem beweglichen Element des Antriebsmechanismus 5 verbunden, sodass die Position des Kolbens 25 durch die Verstellung des beweglichen Elements und somit durch eine Steuerung des Elektromotors 4 des Getriebemotors 3 ausgewählt werden kann.
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Verschiedene Ausführungsformen ermöglichen es, die bewegliche Verbindung zwischen dem Kolben 25 und einem beweglichen Element des Antriebsmechanismus 5 herzustellen.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform, ist der Elektromotor dazu ausgebildet, beim Antrieb des oder der Wischelemente 9 immer in die gleiche Richtung zu drehen (die eine oder die andere der beiden möglichen Drehrichtungen) und der Antriebsmechanismus 5 ist dazu ausgebildet, die Drehung des Elektromotors 4 in der gewählten Richtung in eine abwechselnde Hin- und Her-Bewegung des Wischelements 9 umzuwandeln. In diesem Fall ist das bewegliche Element des Antriebsmechanismus 5 zum Beispiel durch ein Nockenrad 27 (erkennbar in 4) ausgebildet, das drehbar mit der Abtriebswelle des Getriebemotors 3 gekoppelt ist. Das Nockenrad 27 ist dazu ausgebildet, den Kolben 25 in seine Halteposition zu verstellen, wenn das Nockenrad 27 in eine erste Richtung dreht, zum Beispiel im Uhrzeigersinn, und um den Kolben 25 in seine Öffnungsposition zu verstellen, wenn das Nockenrad 27 in die entgegengesetzte Richtung dreht.
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4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das Nockenrad 27. Das Nockenrad 27 umfasst einen allgemein kreisförmigen Nocken 29, der einen zentralen Bereich Z1 und einen Randbereich Z2 begrenzt. Der Nocken 29 umfasst mindestens eine radiale Öffnung, deren Ränder eine asymmetrische abgeschrägte Form haben, sodass sie, je nach Drehrichtung des Nockenrads 27, einen Bolzen 31 zu dem Randbereich Z2 oder zu dem zentralen Bereich Z1 führen. Der Bolzen 31 kann dazu ausgebildet sein, in einer radialen Position zu sein, die dem Nocken 29 in seiner Ruheposition entspricht.
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Der Bolzen 31 kann starr mit dem Kolben 25 verbunden sein, sodass die radiale Position des Bolzens 31 bezogen auf das Nockenrad 27 es ermöglicht, das Öffnen oder Schließen des Hydraulikventils 17 zu kontrollieren.
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Wenn der Elektromotor 4 das Nockenrad 27 im Uhrzeigersinn antreibt, wird der Bolzen 31 zum zentralen Bereich Z1 geführt, der beispielsweise der Halteposition des Kolbens 25 entspricht, und wenn der Elektromotor 4 das Nockenrad 27 in der entgegengesetzten Drehrichtung antreibt, wird der Bolzen 31 zum Randbereich Z2 geführt, der beispielsweise der Öffnungsposition des Kolbens 25 entspricht. Es genügt daher, den Elektromotor 4 in die Drehrichtung zu steuern, die der gewünschten Position des Kolbens 25 entspricht, um das Öffnen oder Schließen des Hydraulikventils 17 zu kontrollieren.
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Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsform in 4 beschränkt, sondern erstreckt sich auf alle Ausführungsformen, die einen asymmetrischen Bestandteil umfassen, der es ermöglicht, die Position des Kolbens 25 je nach Drehrichtung des Elektromotors 4 zu verändern.
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Wenn das oder die Wischelement(e) 9 angetrieben werden, ist der Elektromotor 4 gemäß einer Ausführungsvariante dazu ausgebildet, in eine erste Richtung bis zu einer ersten vorbestimmten Position des oder der Wischelemente 9, zum Beispiel der vertikalen Position in 1, zu drehen und, wenn die erste Position erreicht ist, in eine zweite Richtung, entgegengesetzt zur ersten, bis zu einer zweiten vorbestimmten Position des oder der Wischelemente 9, zum Beispiel der horizontalen Position in 1, zu drehen. Wenn die zweite Position erreicht ist, dreht der Elektromotor 4 erneut bis zur ersten vorbestimmten Position in die erste Drehrichtung und so fort. Die Winkelamplitude zwischen der ersten vorbestimmten Position und der zweiten vorbestimmten Position liegt beispielsweise zwischen 100 und 160 Grad.
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5 zeigt ein Antriebsrad 41 des oder der Wischelemente 9, auf dem die erste und zweite vorbestimmte Position IW und OW gezeigt sind. Das Antriebsrad 41 umfasst außerdem eine Ruheposition DP, die der Position entspricht, die eingenommen wird, wenn das Wischen gestoppt wird. Diese unterschiedlichen Positionen befinden sich in einem ersten Teil P1 des Antriebsrads, der einem Halbkreis (oder einer Halbscheibe) entspricht. Es ist demnach möglich, diese unterschiedlichen Positionen auf einem zweiten Teil P2 des Antriebsrads 41, d.h. auf dem gegenüberliegenden Halbkreis, zu definieren. Eine dritte und vierte vorbestimme Position IW' und OW' sind in 5 gezeigt; diese dritte und vierte Position IW' und OW' sind symmetrisch zu der ersten und zweiten Position IW und OW in Bezug auf den Durchmesser des Antriebsrads 41, der die Teile P1 und P2 trennt. Darüber hinaus umfasst das Antriebsrad einen ersten Nocken 43, der sich im ersten Teil P1 befindet, der die erste und zweite Position IW und OW umfasst, und einen zweiten Nocken 43', der sich im zweiten Teil P2 befindet, der die dritte und vierte Position IW' und OW' umfasst. Der erste Nocken 43 erstreckt sich entlang eines ersten Radius R1 und der zweite Nocken 43' erstreckt sich entlang eines zweiten Radius R2, der sich vom ersten Radius R1 unterscheidet, sodass die Verwendung des ersten Teils P1 des Antriebsrads 41 beispielsweise die Verstellung des Kolbens 25 in die Halteposition bewirkt und die Verwendung des zweiten Teils P2 des Antriebsrads 41 beispielsweise die Verstellung des Kolbens 25 in die Öffnungsposition bewirkt. Indem man also den Elektromotor 4 so steuert, dass der erste Teil P1 des Antriebsrads 41 oder der zweite Teil P2 des Antriebsrads 41 verwendet wird, ist es möglich zu wählen, ob das Hydraulikventil 25 geöffnet und so die Reinigungsflüssigkeit gesprüht werden soll oder ob das Hydraulikventil 17 geschlossen und keine Reinigungsflüssigkeit gesprüht werden soll.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist es auch möglich, eine oder mehrere zusätzliche Positionen eines Antriebsrads entsprechend einer Positionsänderung des Kolbens 25 des Hydraulikventils 17 zu bestimmen.
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6 zeigt ein Beispiel für ein Antriebsrad 51 umfassend erste und zweite vorbestimmte Positionen IW und OW sowie eine Ruheposition DP, die der Position entspricht, die eingenommen wird, wenn das Wischen gestoppt wird. Es ist demnach möglich, eine zusätzliche vorbestimmte Position DS zu definieren, die sich außerhalb des Winkelsektors zwischen IW und OW befindet und einer Position entspricht, die einer Positionsänderung des Kolbens 25 des Hydraulikventils 17 so zugeordnet ist, dass es von einer Halteposition in eine Öffnungsposition übergeht oder umgekehrt, wenn die Position DS erreicht ist. Die zusätzliche vorbestimmte Position DS entspricht zum Beispiel einem Überweg jenseits der vorbestimmten Positionen IW und OW. Durch die Steuerung des Elektromotors 4 zur Platzierung des Antriebsrads 51 in der Position DS ist es also möglich, das Öffnen oder Schließen des Hydraulikventils und damit das Sprühen oder Unterbleiben des Sprühens von Reinigungsflüssigkeit zu steuern.
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Das Hydraulikventil 17 kann auch eine Anzahl an Positionen umfassen, die größer als zwei ist, und die Steuerung des beweglichen Elements in der zusätzlichen Position DS bewirkt den Übergang des Hydraulikventils 17 in die folgende Position. Die verschiedenen Positionen des Hydraulikventils entsprechen zum Beispiel Positionen zur Versorgung von verschiedenen Sprühdüsen 13.
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Alternativ kann eine erste zusätzliche Position DS1, die der Verstellung des Kolbens 25 von der Halteposition in die Öffnungsposition zugeordnet ist, und eine zweite zusätzliche Position DS2, die der Verstellung des Kolbens 25 von der Öffnungsposition in die Halteposition zugeordnet ist, definiert werden, wie in 7 gezeigt.
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Falls das Hydraulikventil 17 eine Anzahl an Positionen umfasst, die größer als zwei ist, können mehrere zusätzliche Positionen DS1, DS1', DS1" definiert werden, um die gewünschte Position des Hydraulikventils 17 auszuwählen.
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Gemäß einer nicht gezeigten alternativen Ausführungsform ist der Elektromotor 4 ein kontinuierlicher (nicht reversibler) Motor und der Antriebsmechanismus 5 umfasst ein Gestänge, um die Drehbewegung des Elektromotors 4 in eine abwechselnde Bewegung der Wischarme 7 umzuwandeln und das bewegliche Element 41 (das im Wesentlichen dem Antriebsrad 41 in 5 entspricht, dessen zweiter Teil P2 nicht Nocken 43' umfassen würde und dessen Nocken 43 sich über einen kleineren Teil des Sektors IW-OW erstrecken würde) ist ein Antriebsrad der Wischarme 7, das dazu ausgebildet ist, drehbar zwischen einer ersten Position IW und einer zweiten Position OW verstellt zu werden, die einen vorbestimmten Sektor definieren. Das Antriebsrad 41 umfasst einen Nocken 43 der zum Verstellen des Kolbens 25 ausgebildet ist, wenn das Antriebsrad sich in bestimmten Positionen innerhalb des vorbestimmten Sektors befindet. Beispielsweise kann der Nocken zum Verstellen des Kolbens 25 zu einer Öffnungsposition des Hydraulikventils 17 ausgebildet sein, wenn sich die Wischarme 7 in eine erste Richtung bewegen, und zum Verstellen des Kolbens 25 zu einer geschlossenen Position des Hydraulikventils 17 ausgebildet sein, wenn sich die Wischarme 7 in eine zweite Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung bewegen. In dieser Ausführungsform findet das Sprühen statt, sobald sich das Wischelement in bestimmten vorbestimmten Positionen zwischen den beiden Extrem-Wischpositionen IW und OW befindet sowie ggf. in der Verstellrichtung der Wischarme 7, um ein Sprühen beispielsweise nur bei der Verstellung von der ersten Position IW zur zweiten Position OW oder umgekehrt nur von der zweiten Position OW zur ersten Position IW zu ermöglichen, wodurch es möglich wird, nur dann zu sprühen, wenn sich der Wischarm in eine bestimmte Richtung (und ggf. nur in bestimmten Positionen in dieser Richtung) bewegt.
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Die 8 bis 10 zeigen eine Abbildung einer zweiten Ausführungsform eines Reinigungssystems 1, bei der die Steuerung des Kolbens 25 des Hydraulikventils 17 auf der Verwendung von zwei zusätzlichen Positionen beruht. Das Reinigungssystem 1 ist beispielsweise einer Schutzscheibe 60 einer Kamera zugeordnet.
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In dieser Ausführungsform ist das Wischelement 9' dazu ausgebildet, seitlich verstellt zu werden gegen die Schutzscheibe 60, zwischen einer ersten Position A, die sich auf einer ersten Seite der Schutzscheibe 60 befindet, und einer zweiten Position B, die sich auf einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite befindet, der Schutzscheibe 60. Die Verstellung wird durch Pfeil F dargestellt. Wenn das Wischen aktiviert wird, wird das Wischelement 9 also zwischen den Positionen A und B verschoben.
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Das Reinigungssystem 1 umfasst auch einen Träger 61, der seitlich beweglich ist und eine horizontale Basis 63 umfasst, die einen Nocken 65 umfasst, der ausgebildet ist zum Kontakt mit dem Kolben 25 des Hydraulikventils 17 und zwei Stützen M1 und M2, die dazu ausgebildet sind, auf beiden Seiten der Schutzscheibe 60, außerhalb des Bereichs, der sich zwischen den Positionen A und B befindet, platziert zu werden. Die Stützen M1 und M2 sind in der gleichen Ebene wie das Wischelement angeordnet, sodass das Wischelement 9' im Falle einer Verstellung jenseits der Positionen A und B mit den Stützen M1 und M2 in Kontakt kommen kann. Das Reinigungssystem 1 umfasst auch einen Elektromotor und einen Antriebsmechanismus (nicht dargestellt), die zum Verstellen des Wischelements 9' ausgebildet sind sowie eine Sprühvorrichtung, die der ersten Ausführungsform ähnlich ist. Die Sprühdüsen 13' befinden sich beispielsweise auf einer Höhe mit dem Wischelement 9'. Durch das Definieren einer zusätzlichen Position B', die sich jenseits von Position B befindet, und durch das Steuern des Elektro-Antriebsmotor des Wischelements 9', um Wischelement 9' in die Position B' zu verstellen, kommt das Wischelement 9' so in Kontakt mit der Stütze M2 und bewirkt die Verstellung des Trägers 61 nach rechts. Diese Verstellung des Trägers 61 und somit des Nockens 65 ermöglicht es, den Kolben 25 von der Halteposition des Hydraulikventils 17 in die Öffnungsposition des Hydraulikventils 17 übergehen zu lassen, wie in 9 gezeigt. Das Hydraulikventil 17 lässt die Reinigungsflüssigkeit also zu den Sprühdüsen 13' durch, was das Sprühen von Reinigungsflüssigkeit auf die Schutzscheibe 60 zur Folge hat.
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Durch das Definieren einer zusätzlichen Position A', die sich jenseits von Position A befindet, und durch das Steuern des Elektro-Antriebsmotors 4 des Wischelements 9', um Wischelement 9' in die Position A' zu verstellen, kommt das Wischelement 9' so auf die gleiche Weise in Kontakt mit der Stütze M1 und bewirkt die Verstellung des Trägers 61 nach links. Diese Verstellung des Trägers 61 und somit des Nockens 65 ermöglicht es, den Kolben 25 von der Öffnungsposition des Hydraulikventils 17 in die Halteposition des Hydraulikventils 17 übergehen zu lassen, wie in 10 gezeigt. Das Hydraulikventil 17 blockiert so den Durchlass der Reinigungsflüssigkeit zu den Sprühdüsen 13'. Die zusätzliche vorbestimmte Position A' entspricht zum Beispiel einem Überweg jenseits der vorbestimmten Position A.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform, die in 11 gezeigt ist, unterscheidet sich das Reinigungssystem 1' von der Ausführungsform der 8 bis 10 durch das Vorhandensein von mindestens einer ersten Sprühdüse 13a, die einem ersten Ausrüstungsgegenstand des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist, und mindestens einer zweiten Sprühdüse 13b, die einem zweiten Ausrüstungsgegenstand des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist, und durch die Verwendung einer Auswahlvorrichtung 70, die mit dem Auslass des Hydraulikventils 17 gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, die zu versorgende(n) Sprühdüse(n) 13a, 13b auszuwählen.
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Im vorliegenden Fall umfasst die Auswahlvorrichtung 70 einen Einlass e in Fluidverbindung mit dem Hydraulikventil 17, einen ersten Auslass s1 in Fluidverbindung mit einer ersten Sprühdüse 13a, die beispielsweise den Sprühdüsen 13' entspricht, die der Schutzscheibe 60 zugeordnet sind, einen zweiten Auslass s2 in Fluidverbindung beispielsweise mit einer zweiten Sprühdüse 13b, die einer Kamera, insbesondere einer Rückfahrkamera oder einer Einparkhilfe-Kamera, zugeordnet ist, und einen dritten Auslass s3 in Fluidverbindung beispielsweise mit einer dritten Sprühdüse 13c, die einem Laser-Fernerkundungsgerät („light detection and ranging (LIDAR)“ auf Englisch) zugeordnet ist. Die Auswahlrichtung 70 ist dazu ausgebildet, einen der Auslässe s1, s2 oder S3 in Fluidverbindung mit dem Einlass e zu bringen.
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Darüber hinaus umfasst die Auswahlvorrichtung 70 einen beweglichen Schalter 72, der es ermöglicht, den Auslass s1, s2 oder s3 in Fluidverbindung mit dem Einlass e auszuwählen, wobei der Schalter 72 beweglich mit einem beweglichen Element des Antriebsmechanismus verbunden ist, sodass die Position des Schalters 72 wie auch beim Kolben 25 des Hydraulikventils 17 durch eine Steuerung des Elektromotors 4 des Antriebsmechanismus 5 ausgewählt werden kann. Die Auswahlvorrichtung 70 wird zum Beispiel dadurch gesteuert, dass eine Position B" jenseits von Position B' definiert wird und dass ein zweiter Nocken 67 des Trägers 61 verwendet wird, der den Schalter 72 verstellt, wenn das Wischelement 9' zu der Position B" verstellt wird und den Träger 61 und somit den zweiten Nocken 67 antreibt. Die Verstellung des Schalters 72 durch den zweiten Nocken 67 bringt einen anderen Auslass s1, s2 oder s3 in Fluidverbindung mit dem Einlass e. Die Verwendung einer Auswahlvorrichtung 70 ermöglicht es so, das Sprühen von Reinigungsflüssigkeit für eine Vielzahl von Ausrüstungsgegenständen durch die Steuerung des Elektromotors 4 steuern zu können, ohne Magnetventile oder andere elektromechanische Vorrichtungen zu benötigen.
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Eine solche Auswahlvorrichtung 70 kann auch durch ein zuvor beschriebenes Antriebsrad gesteuert werden, das Nocken und zusätzliche vorbestimmte Positionen umfasst, die der Steuerung der Auswahlvorrichtung 70 zugeordnet sind.
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Darüber hinaus ist festzuhalten, dass bei allen zuvor beschriebenen Ausführungsformen gilt, dass das Hydraulikventil 17 ein elastisches Mittel, wie zum Beispiel eine Feder, zum Rückverstellen des Kolbens 25 in die Halteposition umfassen kann, sodass, wenn das Hydraulikventil 17 von der Halteposition in die Öffnungsposition übergeht, das elastische RückstellMittel den Kolben nach einer vorbestimmten Zeit, zum Beispiel zwei Sekunden, zurück in die Halteposition des Hydraulikventils führt, sodass eine vorbestimmte Menge an Reinigungsflüssigkeit an die Sprühdüsen 13 geliefert wird.
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Zudem kann das Hydraulikventil 17,17' auch ein Kombiventil sein, das dazu ausgebildet ist, mit einer Druckluftversorgungsvorrichtung, zum Beispiel einem Kompressor, verbunden zu werden. Das Kombiventil umfasst beispielsweise einen zweiten Einlass, der mit der Druckluftversorgungsvorrichtung verbunden ist. Der Kolben 25 ist beispielsweise zur Einnahme von drei Positionen ausgebildet. Eine erste Position, in der er den Durchlass der Reinigungsflüssigkeit und der Druckluft zu der Sprühdüse blockiert, eine zweite Position, in der er den Durchlass der Reinigungsflüssigkeit erlaubt und den Durchlass der Druckluft zu der Sprühdüse blockiert, und eine dritte Position, in der er den Durchlass der Reinigungsflüssigkeit blockiert und den Durchlass der Druckluft erlaubt. Die zweite und dritte Position des Kolbens 25 entsprechen beispielsweise einer ersten und einer zweiten zusätzlichen Position des beweglichen Elements. Der Elektromotor kann also so gesteuert werden, dass das Kombiventil das Sprühen von Reinigungsflüssigkeit während einer vorbestimmten Zeit, zum Beispiel drei Sekunden, oder in einer vorbestimmten Position des Wischelements, zum Beispiel wenn das Wischelement in eine erste Richtung bewegt wird, ermöglicht und dann um die Übertragung von Druckluft während einer vorbestimmten Zeit, zum Beispiel fünf Sekunden, oder in einer vorbestimmten Position des Wischelements, zum Beispiel wenn das Wischelement in eine zweite Richtung bewegt wird, zu erlauben.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform, die in 12 gezeigt ist, unterscheidet sich das Reinigungssystem 1 von der Ausführungsform in 1 durch das Vorhandensein von mindestens einer ersten Sprühdüse 13a, im vorliegenden Fall zwei, die einem ersten Ausrüstungsgegenstand des Kraftfahrzeugs, zum Beispiel der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs, zugeordnet ist, und mindestens einer zweiten Sprühdüse 13b, die einem zweiten Ausrüstungsgegenstand des Kraftfahrzeugs, zum Beispiel einer Kamera oder einem Laser-Fernerkundungsgerät („light detection and ranging (LIDAR)“ auf Englisch) zugeordnet ist, und durch die Verwendung eines 3-Wege-Hydraulikventils 17'. Die 13 und 14 zeigen ein 3-Wege-Hydraulikventil 17' umfassend einen Einlass E, der zur Fluidverbindung mit der Hydraulikpumpe 15 ausgebildet ist, einen ersten Auslass S1, der zur Fluidverbindung mit den ersten Sprühdüsen 13a ausgebildet ist, und einen zweiten Auslass S2, der zur Fluidverbindung mit der zweiten Sprühdüse 13b ausgebildet ist. Außerdem umfasst das Hydraulikventil 17' einen Kolben 25', der ausgebildet ist zur Bewegung zwischen einer ersten, in 13 gezeigten, Position, in der er die Reinigungsflüssigkeit zwischen dem Einlass E und dem ersten Auslass S1 des Hydraulikventils 17' durchlässt, während er den Durchlass der Reinigungsflüssigkeit zwischen dem Einlass E und dem zweiten Auslass S2 des Hydraulikventils 17' blockiert, und einer zweiten, in 14 gezeigten Position, in der er die Reinigungsflüssigkeit zwischen dem Einlass E und dem zweiten Auslass S2 des Hydraulikventils 17' durchlässt, während er den Durchlass der Reinigungsflüssigkeit zwischen dem Einlass E und dem ersten Auslass S1 des Hydraulikventils 17' blockiert. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen ist der Kolben 25' außerdem beweglich mit einem beweglichen Element des Antriebsmechanismus 5 verbunden, sodass die Position des Kolbens 25' durch eine Steuerung des Elektromotors 4 des Antriebsmechanismus 5 ausgewählt werden kann. Die Verbindung zwischen dem Kolben 25' und dem beweglichen Element des Antriebsmechanismus 5 kann ähnlich wie die Verbindungen bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen sein.
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Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug umfassend eine Vielzahl an Ausrüstungsgegenständen, die ein Sprühen von Reinigungsflüssigkeit und ein Reinigungssystem 1 nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen erfordern. Das Reinigungssystem kann eine Vielzahl von Kombi- oder Hydraulikventilen 17, 17' und Sprühdüsen 13, 13', wie zuvor beschrieben, umfassen, wobei mehrere Kombi- oder Hydraulikventile 17, 17' durch ein einziges bewegliches Element gesteuert werden können.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht es demnach durch das bewegliche Verbinden des Kolbens eines Hydraulikventils mit einem beweglichen Element des Antriebsmechanismus eines Reinigungssystems umfassend von einem Elektromotor angetriebene Wischelemente, dass ein Hydraulikventil erhalten wird, dessen Öffnen und Schließen durch eine Steuerung des Elektro-Antriebsmotors des Reinigungssystems gesteuert werden kann. Dies ermöglicht es, das Gewicht und die Kosten der Hydraulikventile, die keine elektromagnetischen Bestandteile mehr umfassen, zu reduzieren und so die Gesamtkosten des Reinigungssystems des Fahrzeugs zu reduzieren, während eine optimale Kontrolle des Verbrauchs von Reinigungsflüssigkeit ermöglicht wird.
