Reinigungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einer solchen Reinigungsvorrichtung, eine erste und eine zweite Verwendung sowie ein Reinigungsverfahren für ein Fahrzeug.

Unter einem Fahrzeug ist dabei jede Art von Fahrzeug zu verstehen, welches entweder verbrennungsmotorisch und/oder elektromotorisch betrieben wird, ins besondere aber Personenkraftwagen und/oder Nutzfahrzeuge. Dabei handelt es sich vorzugsweise um teilautonom und insbesondere um vollautonom betriebene Fahrzeuge.

Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, eine verbesserte Fahrzeug reinigung zu ermöglichen. Eine weitere der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, eine Reinigungsvorrichtung für ein Fahrzeug zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch eine gemäß Anspruch 1 vorgeschlagene und unter Schutz gestellte Reinigungsvorrichtung gelöst. Es wird ferner ein Fahrzeug mit einer solchen Reinigungsvorrichtung vorgeschlagen und unter Schutz gestellt (vgl. An spruch 7). Des Weiteren werden eine Verwendung einer Pumpen-Verdichter-Stufe sowie eine Verwendung der vorgeschlagenen Reinigungsvorrichtung vorgeschla gen und unter Schutz gestellt (vgl. Ansprüche 8 und 9). Ferner wird ein Reinigungs verfahren für ein Fahrzeug vorgeschlagen und unter Schutz gestellt (vgl. An spruch 10). Darüber hinaus wird ein Computerprogramm sowie ein Computerpro grammprodukt zur Durchführung des Reinigungsverfahrens vorgeschlagen und unter Schutz gestellt (vgl. Ansprüche 12 und 13). Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Es wird eine Reinigungsvorrichtung für ein Fahrzeug vorgeschlagen, mit welcher zumindest eine Reinigungsstelle des Fahrzeugs wahlweise mit druckbeaufschlag- ter Reinigungsflüssigkeit und/oder druckbeaufschlagter Umgebungsluft reinigbar ist.

Die vorgeschlagene Reinigungsvorrichtung umfasst dabei:

• eine Pumpen-Verdichter-Stufe zur wahlweisen Ansaugung und Förderung entweder der Reinigungsflüssigkeit und/oder der Umgebungsluft,

• einen Fluidpfad, welcher die Pumpen-Verdichter-Stufe stromaufwärts einer seits an einen Reinigungsflüssigkeitstank und andererseits an eine Umge bung der Reinigungsvorrichtung fluidisch anbindet, sowie

• eine Fluidverteilungseinrichtung stromabwärts der Pumpen-Verdichter- Stufe, welche durch die Pumpen-Verdichter-Stufe mit der druckbeauf schlagten Reinigungsflüssigkeit und/oder der druckbeaufschlagten Umge bungsluft speisbar ist, wobei die Fluidverteilungseinrichtung an die Reini gungsstelle fluidisch angebunden ist.

Unter einer Reinigungsstelle kann dabei eine einem Fahrzeugsensor zugeordnete Reinigungsstelle verstanden werden - etwa eine einer Kamera zugeordnete Reini gungsstelle etc. -, wobei die Reinigungsstelle als solche sogar Teil des jeweiligen Fahrzeugsensors oder beabstandet zu diesem angeordnet sein kann, so zum Beispiel eine Stelle auf einer Windschutzscheibe und dergleichen mehr. Eine Rei nigungsstelle kann aber auch eine andere Stelle des Fahrzeugs sein, die als solche keinem Fahrzeugsensor zugeordnet ist, beispielsweise eine weitere Stelle auf der besagten Windschutzscheibe, eine Stelle auf einem Scheinwerfer und dergleichen mehr.

Unter einer Reinigungsflüssigkeit kann dabei im einfachsten Fall Wasser verstan den werden, vorteilhafterweise jedoch eine wässrige Reinigungsmittellösung, d.h. Wasser in Verbindung mit einem Reinigungsmittelzusatz. Die Reinigungsflüssigkeit kann zudem vorteilhafterweise ein Gefrier- bzw. Frostschutzmittel enthalten, wel ches als solches den Gefrierpunkt der Reinigungsflüssigkeit herabsetzt. Unter Umgebungsluft kann dabei zusätzlich oder alternativ zur Luft einer tatsäch lichen Fahrzeugumgebung auch die Luft eines Fahrzeuginnenraums verstanden werden, bei der es sich um eine zweckmäßigerweise gefilterte und ggf. auch vor geheizte Luft handelt. Zur Filterung dieser Fahrzeuginnenraumluft kann dabei vor teilhafterweise ein ohnehin schon in einem HVAC-System (Heating, Ventilation and Air Conditioning dt. Heizung, Lüftung, Klimatechnik) bzw. einer Klimaanlage vorgesehener Luftfilter verwendet werden. Letzteres trägt zu einer Kostenreduktion bei.

Die Verwendung einer solch vorgeheizten Fahrzeuginnenraumluft bzw. Warmluft hat den Vorteil, dass bei kalten Außentemperaturen einer Fahrzeugumgebung einer Einfrierung der Reinigungsflüssigkeit auf der jeweiligen Reinigungsstelle entge gengewirkt wird, etwa auf einer Reinigungsstelle, die einer Sensoroptik zugeordnet sein kann.

Die vorgeschlagene Reinigungsvorrichtung reduziert die Anzahl der erforderlichen Komponenten einer solchen Vorrichtung. Sie vereinfacht somit eine solche Vor richtung. Dadurch reduzieren sich auch die Kosten einer solchen Reinigungsvor richtung. Indem die Pumpen-Verdichter-Stufe sowohl zur Förderung der Reini gungsflüssigkeit als auch zur Förderung der Umgebungsluft ausgelegt wird, entfällt eine weitere, separat fluidfördernde Komponente zur Förderung entweder der Reinigungsflüssigkeit oder der Umgebungsluft nebst einer zugeordneten, separat fluidischen Anbindung der Komponente an die Vorrichtung. Somit vereinfacht sich auch die Steuerung einer solchen Reinigungsvorrichtung, weil weniger Kompo nenten anzusteuern sind.

Sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts der vorgeschlagenen Pumpen-Ver- dichter-Stufe gilt dabei, dass der jeweilige zuvor von der Reinigungsflüssigkeit durchströmte Fluidpfad - in Bezug auf den Fluidpfad stromaufwärts der Pum- pen-Verdichter-Stufe gilt das zumindest teilweise, d.h. bezüglich eines die Umge bungsluft führenden Abschnitts - von der durchströmenden Umgebungsluft ge trocknet bzw. freigeblasen wird. Dadurch kann der jeweilige Fluidpfad, der infolge der Umgebungsluftförderung freigeblasen wird, vorteilhafterweise nicht einfrieren.

Ferner wird durch die Umgebungsluftförderung auch der Entstehung einer Bio masse im Fluidpfad entgegengewirkt und somit auch einer dadurch bedingten Faulung des Fluidpfads. Idealerweise werden sowohl die Entstehung der Biomasse als auch die Faulung gänzlich unterbunden.

Ferner wird mittels der vorgeschlagenen Reinigungsvorrichtung eine Reichweite einer verwendeten Menge an Reinigungsflüssigkeit gegenüber einer Vorrichtung, die als solche nur Reinigungsflüssigkeit fördert, signifikant erhöht.

Stromaufwärts der vorgeschlagenen Pumpen-Verdichter-Stufe ist/sind dabei mittels Absperr- und Freigabemitteln im Fluidpfad wahlweise entweder ein Reinigungs flüssigkeitszweig und/oder ein Umgebungsluftzweig des Fluidpfads absperrbar und/oder freigebbar.

Indem wahlweise mittels der besagten Pumpen-Verdichter-Stufe - entsprechend der zuvor beschriebenen “und/oder-Verknüpfung“ - in einem sogenannten Mischmodus sogar Reinigungsflüssigkeit und Umgebungsluft gleichzeitig ange saugt und gefördert werden können, kann die besagte Reichweite der Reinigungs flüssigkeit vorteilhafterweise noch weiter erhöht werden. Bei einem solchen För dermodus würde z.B. der Umgebungsluftzweig zeitweise gänzlich, der Reini gungsflüssigkeitszweig während dieser Zeit hingegen nur teilweise aufgesteuert bzw. freigegeben werden (sog. Mischmodus der Reinigungsvorrichtung).

Dabei kann dem Reinigungsflüssigkeitszweig und dem Umgebungsluftzweig je weils mindestens ein separates Freigabe- und Absperrmittel, etwa in Gestalt einer Freigabe- und Absperrklappe zugeordnet sein.

Zusätzlich oder alternativ dazu kann zwischen dem Reinigungsflüssigkeitszweig und dem Umgebungsluftzweig ein Mehrwegeventil angeordnet sein, welches wahlweise entweder eine Reinigungsflüssigkeitsförderung und/oder eine Umge- bungsluftförderung ermöglicht bzw. zwischen diesen beiden Fördermodi der Vor richtung umschaltet. Durch ein solch zentral wirkendes Umschaltventil ließe sich zudem an Bauraum einsparen.

Es wird dabei ferner vorgeschlagen, die Pumpen-Verdichter-Stufe elektrisch anzu treiben, wobei die Pumpen-Verdichter-Stufe vorteilhafterweise hinsichtlich des je weiligen fluidspezifischen Förderbedarfs einfach ansteuerbar ist. Die Pumpen-Ver dichter-Stufe kann dabei in Gestalt einer Verdrängungspumpenstufe und/oder Strömungspumpenstufe ausgebildet sein.

Es wird ferner ein Fahrzeug mit einer Reinigungsvorrichtung der zuvor beschrie benen Art vorgeschlagen.

Ferner wird eine Verwendung der zuvor genannten Pumpen-Verdichter-Stufe zur wahlweisen Ansaugung und Förderung entweder einer Reinigungsflüssigkeit und/oder einer Umgebungsluft und zur Druckbeaufschlagung eines zu einer Fluid verteilungseinrichtung führenden Fluidpfades vorgeschlagen, wobei die Fluidver teilungseinrichtung an zumindest eine Reinigungsstelle des Fahrzeugs fluidisch angebunden ist.

Auch wird eine Verwendung einer Reinigungsvorrichtung der zuvor beschriebenen Art zur zumindest Reinigung einer Mehrzahl von jeweils einem Sensor zugeord neten Reinigungsstellen vorgeschlagen.

Des Weiteren wird ein Reinigungsverfahren für ein Fahrzeug vorgeschlagen, bei dem zumindest eine Reinigungsstelle wahlweise mit druckbeaufschlagter Reini gungsflüssigkeit und/oder druckbeaufschlagter Umgebungsluft gereinigt wird.

Dabei wird/werden mittels der besagten Pumpen-Verdichter-Stufe wahlweise ent weder die Reinigungsflüssigkeit und/oder die Umgebungsluft angesaugt und ge fördert und ferner eine Fluidverteilungseinrichtung stromabwärts der Pumpen-Ver dichter-Stufe mit der druckbeaufschlagten Reinigungsflüssigkeit und/oder der druckbeaufschlagten Umgebungsluft gespeist, wobei die Fluidverteilungseinrich tung an zumindest eine Reinigungsstelle des Fahrzeugs fluidisch angebunden ist.

Im Falle der besagten, elektrisch angetriebenen Pumpen-Verdichter-Stufe kann dabei deren Drehzahl an den jeweiligen fluidspezifischen Förderbedarf einfach angepasst werden. Denn die zur Umgebungsluftförderung notwendige Drehzahl liegt gegenüber der zur Reinigungsflüssigkeitsförderung notwendigen Drehzahl auf einem signifikant höheren Niveau. Erst durch eine solch signifikante Drehzahlan hebung können die am Pumpenlaufrad erforderlichen kinematischen Bedingungen erzeugt werden, die letztlich eine gewünschte, zur Reinigung geeignete Luftdruck erhöhung herbeiführen.

Des Weiteren werden ein Computerprogramm sowie ein Computerprogramm produkt zur Durchführung des Reinigungsverfahrens vorgeschlagen, wobei das Computerprogramm sowie das Com puterprogramm produkt dieses Verfahren softwaretechnisch abbilden.

Im Weiteren wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Figurendarstellungen im Einzelnen erläutert. Aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschrei bung bevorzugter Ausführungen ergeben sich weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Hierzu zeigen schematisch:

Fig. 1 eine vorgeschlagene, inaktive Reinigungsvorrichtung,

Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigte Reinigungsvorrichtung während einer

Reinigungsflüssigkeitsförderung und

Fig. 3 die in Fig. 1 gezeigte Reinigungsvorrichtung während einer

Umgebungsluftförderung.

Die vorgeschlagene Reinigungsvorrichtung 2 weist eine Fluidfördereinheit 4 auf, welche eine Pumpen-Verdichter-Stufe PVS, etwa in Gestalt einer Strömungs pumpenstufe, sowie einen die Pumpen-Verdichter-Stufe PVS antreibenden Elek- tromotor 14 umfasst. Der Elektromotor 14 treibt über eine Welle 16 ein Pumpen- Verdichter-Laufrad bzw. Pumpen-Verdichter-Förderrad 18 an. Im Fall der Strö mungspumpenstufe ist dies z.B. ein Seitenkanalpumpenlaufrad und/oder ein Pe ripheralkanalpumpenlaufrad. Ein das Laufrad bzw. Förderrad 18 aufnehmendes Pumpen-Verdichter-Stufengehäuse 20 ist dabei über einen Abfluss-Anschluss 22, von dem eine - hier nicht dargestellte - Fluidleitung wegführt, an eine Fluidvertei lungseinrichtung fluidisch angebunden. Die besagte Pumpen-Verdichter-Stufe PVS kann dabei beispielsweise in Gestalt einer Kreiselpumpe ausgebildet sein.

Über die Fluidverteilungseinrichtung wird das jeweilige Reinigungsmedium bzw. -fluid einer Mehrzahl von möglichen Reinigungsstellen eines Fahrzeugs zugeführt. Dabei kann es sich um jeweils einem Fahrzeugsensor zugeordnete Reinigungs stellen handeln - etwa eine einer Kamera zugeordnete Reinigungsstelle auf einer Windschutzscheibe etc. - und/oder andere Reinigungsstellen, etwa eine weitere Stelle auf der Windschutzscheibe, eine Stelle eines Scheinwerfers und dergleichen mehr.

Das Pumpen-Verdichter-Stufengehäuse 20 ist ferner über einen Zufluss-Anschluss an einen Fluidpfad 8 angebunden, welcher die Pumpen-Verdichter-Stufe PVS ei nerseits an einen Reinigungsflüssigkeitsbehälter 6 sowie andererseits an eine Umgebung U der Reinigungsvorrichtung 2 fluidisch anbindet. Der Fluidpfad 8, über welchen bedarfs- und wahlweise entweder eine Reinigungsflüssigkeit und/oder eine Umgebungsluft förderbar ist, umfasst dabei einen Reinigungsflüssigkeitszweig 8a sowie einen Umgebungsluftzweig 8b, die als solche in einem Verzweigungs punkt bzw. Gabelungspunkt des Fluidpfades 8 ineinander übergehen bzw. ausei nandergehen. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass im Umgebungsluftzweig 8b zur Umgebung hin vorteilhafterweise auch ein - in den Figuren nicht darge stellter - Luftfilter vorgesehen sein. In Sachen der gefilterten Umgebungsluft sei darauf hingewiesen, dass es sich entweder um eine aus einer Fahrzeugumgebung und/oder eine aus einem Fahrzeuginnerraum angesaugte Luft handeln kann (vgl. dazu auch die einleitende Definition der Umgebungsluft). In einer vorgeschlagenen Ausführung der Reinigungsvorrichtung 2 ist dem Reini gungsflüssigkeitszweig 8a sowie dem Umgebungsluftzweig 8b jeweils ein separa tes Freigabe- und Absperrmittel, etwa in Gestalt einer Freigabe- und Absperrklappe 10, 12 zugeordnet, welche den jeweiligen Zweig freigibt und/oder sperrt, um wahlweise entweder eine gewünschte Reinigungsflüssigkeitsförderung und/oder eine gewünschte Umgebungsluftförderung zu ermöglichen.

In einer vorgeschlagenen, weiteren Ausführung der Reinigungsvorrichtung 2 kann zusätzlich oder alternativ zu den zuvor genannten, separaten Freigabe- und Ab sperrmitteln 10, 12 ein Mehrwegeventil zwischen dem Reinigungsflüssigkeitszweig 8a und dem Umgebungsluftzweig 8b entsprechend verstellbar angeordnet sein, welches bedarfs- und wahlweise entweder die gewünschte Reinigungsflüssig keitsförderung und/oder die gewünschte Umgebungsluftförderung ermöglicht bzw. zwischen diesen Fördermodi der Vorrichtung 2 entsprechend umschaltet.

Die Reinigungsvorrichtung 2 ist dabei Teil eines Fahrzeugs, vorzugsweise in Ge stalt eines zumindest teilautonom, insbesondere aber vollautonom betriebenen Fahrzeugs.

Mittels der Reinigungsvorrichtung 2 kann somit wahlweise und bedarfsweise ent weder die besagte Reinigungsflüssigkeit und/oder die besagte Umgebungsluft druckbeaufschlagt zumindest einer der genannten Reinigungsstellen zugeführt werden. Dabei wird die Drehzahl der Pumpen-Verdichter-Stufe PVS bzw. des Laufrades/Förderrades 18 an den jeweiligen fluidspezifischen Förderbedarf ange passt. Denn die zur Umgebungsluftförderung notwendige Drehzahl nu _L (UL=Um- gebungsluft; vgl. Fig. 3) liegt gegenüber der zur Reinigungsflüssigkeitsförderung notwendigen Drehzahl n _R (R=Reinigungsflüssigkeit; vgl. Fig. 2) auf einem höheren oder sogar signifikant höheren Niveau (nu _L > n _R oder nu _L » n _R ).

Durch die vorgeschlagene Reinigungsvorrichtung 2 entfällt die Notwendigkeit zweier separater Fluidfördereinheiten nebst der jeweiligen, separat fluidischen An bindungen an die Vorrichtung 2. Folglich reduziert die vorgeschlagene Reini- gungsvorrichtung 2 die Anzahl der erforderlichen Komponenten einer solchen Vor richtung und somit auch die Kosten der Vorrichtung.

Eine solche Reduktion von Vorrichtungskomponenten begünstigt auch eine ent sprechende Kompaktheit einer solchen Vorrichtung, so dass auch insgesamt we niger Bauraum benötigt wird.

Die Drehzahl des Laufrades/Förderrades 18 wird dabei derart an den jeweiligen umgebungsluftspezifischen Förderbedarf angepasst, so dass das Freiblasen des jeweiligen Fluidpfades einerseits sowie die Reinigung der jeweiligen Reinigungs stelle mittels druckbeaufschlagter Umgebungsluft andererseits zumindest gut be wirkt werden.

Gegenüber einer lediglich eine Reinigungsflüssigkeit fördernden Reinigungsvor richtung lässt sich erfindungsgemäß die mit der Reinigungsflüssigkeit des Reini gungsflüssigkeitsbehälters 6 erreichbare Reichweite signifikant erhöhen.

Insbesondere gilt dies für zukünftig vollautonom fahrende Fahrzeuge, die gegen über bisherigen Fahrzeugen eine signifikant höhere Anzahl an Sensoren, insbe sondere sicherheitsrelevanten Sensoren aufweisen werden, deren Funktionsfähig keit sichergestellt werden muss.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläu tert werden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Aus führungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von min destens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere im Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Be standteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.