Reinigungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einer solchen Reinigungsvorrichtung, eine Verwendung einer solchen Reinigungs vorrichtung 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, insbe sondere 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. Anspruch 7). Des Weiteren werden ein Reinigungsverfahren für ein Fahrzeug vorgeschlagen und unter Schutz gestellt (vgl. Anspruch 8) sowie eine Verwendung der vorgeschlagenen Reinigungsvorrichtung (vgl. Ansprüche 9). Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Es wird eine Reinigungsvorrichtung für ein Fahrzeug vorgeschlagen, mit welcher zumindest eine Reinigungsstelle des Fahrzeugs bedarfs- und wahlweise mit druckbeaufschlagter Reinigungsflüssigkeit und/oder druckbeaufschlagter Umgebungsluft reinigbar ist. Die vorgeschlagene Reinigungsvorrichtung umfasst dabei:

• einen Luftpfad, der wahlweise einen Reinigungsflüssigkeitstank und/oder eine Fluidverteilungseinrichtung mit der druckbeaufschlagten Umge bungsluft speist, wobei die Fluidverteilungseinrichtung an die Reinigungs stelle fluidisch angebunden ist, wobei der Reinigungsflüssigkeitstank an die Fluidverteilungseinrichtung zur Vorförderung der druckbeaufschlagten Reinigungsflüssigkeit in die Fluidverteilungseinrichtung über einen Flüssigkeitspfad fluidisch angebunden ist, sowie

• eine Druckluftquelle zur Druckbeaufschlagung des Luftpfades.

Die Druckluftquelle kann dabei eine Verdichter-Stufe zur Ansaugung und Förderung der Umgebungsluft und zur Druckbeaufschlagung des Luftpfades sein. Zusätzlich oder alternativ zur Verdichter-Stufe kann auch ein separates Druckluftsystem im Sinne der Druckluftquelle zur Druckbeaufschlagung des Luftpfades fungieren, welches die druckbeaufschlagte Umgebungsluft bereitstellt.

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 Reinigungsstelle 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 verstanden werden, vorteilhafterweise jedoch eine wässrige Reinigungsmittel lösung, d.h. Wasser in Verbindung mit einem Reinigungsmittelzusatz. Die Reini gungsflüssigkeit kann zudem vorteilhafterweise ein Gefrier- bzw. Frostschutzmittel enthalten, welches als solches den Gefrierpunkt der Reinigungsflüssigkeit herabsetzt.

Unter Umgebungsluft kann dabei zusätzlich oder alternativ zur Luft einer tatsächlichen Fahrzeugumgebung auch die Luft eines Fahrzeuginnenraums verstanden werden, bei der es sich um eine zweckmäßigerweise gefilterte und ggf. auch vorgeheizte Luft handelt. Zur Filterung dieser Fahrzeuginnenraumluft kann dabei vorteilhafterweise 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 und gefilterten Fahrzeuginnenraumluft bzw. Warmluft hat den Vorteil, dass bei kalten Außentemperaturen einer Fahrzeugumgebung einer Einfrierung der Reinigungsflüssigkeit auf der jeweiligen Reinigungsstelle entgegengewirkt wird, etwa auf einer Reinigungsstelle, die einer Sensoroptik zugeordnet sein kann. Zudem erweist sich diese Warmluft als vorteilhaft zur Trocknung und Enteisung der jeweiligen Reinigungsstelle.

Indem die Druckluftquelle, etwa in Gestalt der besagten Verdichter-Stufe den Reinigungsflüssigkeitstank speist, bewirkt sie auch die besagte Vorförderung der druckbeaufschlagten Reinigungsflüssigkeit in die Fluidverteilungseinrichtung. Es entfällt somit vorteilhafterweise eine weitere, separat flüssigkeitsfördernde Komponente bzw. Pumpenstufe. Somit vereinfacht sich auch die Steuerung einer solchen Reinigungsvorrichtung, weil weniger Komponenten anzusteuern sind.

Die vorgeschlagene Reinigungsvorrichtung reduziert somit die Anzahl der erforderlichen Komponenten einer solchen Vorrichtung. Sie vereinfacht somit eine solche Vorrichtung. Dadurch reduzieren sich auch die Kosten einer solchen Reinigungsvorrichtung.

Für stromabwärts der Fluidverteilungseinrichtung angeordnete, Umgebungsluft- und/oder Reinigungsflüssigkeit führende bzw. leitende Fluidleitungen, die zu den einzelnen Reinigungsstellen führen, gilt dabei, dass, der jeweilige zuvor von der Reinigungsflüssigkeit durchströmte Fluidpfad bzw. Luft- und Flüssigkeitspfad von der durchströmenden Umgebungsluft getrocknet 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 bzw. gesteigert.

Indem der mindestens einen Reinigungsstelle über die Fluidverteilungseinrichtung - entsprechend der zuvor beschriebenen “und/oder-Verknüpfung“ - in einem sogenannten Mischmodus sogar Reinigungsflüssigkeit und Umgebungsluft gleich zeitig zugeführt werden, kann die besagte Reichweite der Reinigungsflüssigkeit vorteilhafterweise noch weiter erhöht bzw. gesteigert werden (sog. Mischmodus der Reinigungsvorrichtung).

An einer Verzweigungsstelle des Luftpfades zwischen dem Reinigungsflüssigkeits tank und der Fluidverteilungseinrichtung - stromaufwärts des Reinigungsflüssig keitstanks und der Fluidverteilungseinrichtung - sind Absperr- und Freigabemittel vorgesehen, welche die druckbeaufschlagte Umgebungsluft wahlweise in den Reinigungsflüssigkeitstank und/oder die Fluidverteilungseinrichtung leiten.

Diese Absperr- und Freigabemittel können dabei ein entsprechend verstellbares Mehrwegeventil umfassen. Es wird zudem vorgeschlagen, stromabwärts der Verdichter-Stufe einen Druckluft speicher vorzusehen.

Es wird ferner vorgeschlagen, die Verdichter-Stufe elektrisch anzutreiben. Die Verdichter-Stufe kann dabei in Gestalt einer Verdrängungsverdichterstufe und/oder Strömungsverdichterstufe ausgebildet sein.

Es wird ferner ein Fahrzeug mit einer Reinigungsvorrichtung der zuvor beschriebe nen Art vorgeschlagen.

Des Weiteren wird ein Reinigungsverfahren für ein Fahrzeug vorgeschlagen, bei dem zumindest eine Reinigungsstelle bedarfs- und wahlweise mit druckbeauf schlagter Reinigungsflüssigkeit und/oder druckbeaufschlagter Umgebungsluft gereinigt wird.

Dabei wird/werden mittels der besagten Druckluftquelle über einen Luftpfad wahlweise ein Reinigungsflüssigkeitstank und/oder eine Fluidverteilungs einrichtung, welche an die Reinigungsstelle fluidisch angebunden ist, mit der druckbeaufschlagten Umgebungsluft gespeist.

Der Reinigungsflüssigkeitstank wird dabei ferner an die Fluidverteilungseinrichtung zur Vorförderung der druckbeaufschlagten Reinigungsflüssigkeit in die Fluidver teilungseinrichtung über einen Flüssigkeitspfad fluidisch angebunden.

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

Im Weiteren wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Figurendarstellungen im Einzelnen erläutert. Aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen ergeben sich weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Hierzu zeigen schematisch: Fig. 1 eine erste Ausführung einer vorgeschlagenen, erfindungsgemäßen

Reinigungsvorrichtung und

Fig. 2 eine zweite Ausführung einer vorgeschlagenen, erfindungsgemäßen

Reinigungsvorrichtung.

Die vorgeschlagene Reinigungsvorrichtung RV nach Fig. 1 weist einen Verdichter 2, auch als Verdichter-Stufe 2 bezeichnet, als Teil einer eine Umgebungsluft fördernden Einheit auf, wobei die Einheit zudem einen Elektromotor umfasst, welcher den Verdichter 2 über eine entsprechende Welle antreibt.

Die Umgebungsluft wird dabei stromaufwärts des Verdichters 2 über einen Luftfilter 1 und einen zugeordneten Fluidpfad- bzw. Luftpfadabschnitt angesaugt und gefördert. Der Verdichter 2 kann dabei in Gestalt einer Verdrängungs- und/oder Strömungsverdichter-Stufe ausgebildet 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).

Stromabwärts des Verdichters 2, in der Fortsetzung des Luftpfades LP, ist ein Rück schlagventil 3 angeordnet sowie ein Druckluftspeicher 4, dessen Druck mittels eines Drucksensors 17 überwacht wird. Stromabwärts des Druckluftspeichers 4 ist ein Verteilerventil 5 angeordnet, über welches druckbeaufschlagte bzw. verdichtete Umgebungsluft bedarfs- und wahlweise einem Reinigungsflüssigkeitstank 6 und/oder einer Fluidverteilungseinrichtung 10 zuführbar ist. Das Verteilerventil 5 stellt zugleich einen Verzweigungspunkt bzw. Gabelungspunkt dar, an dem der Luftpfad LP stromabwärts des Verdichters 2 und des Druckluftspeichers 4 einerseits in einen ersten, in die Fluidverteilungseinrichtung 10 mündenden Luftpfadabschnitt LPi sowie andererseits in einen zweiten, in den Reinigungsflüssigkeitstank 6 mündenden Luftpfadabschnitt LPn auseinander geht. In einer weiteren Ausführung kann zusätzlich oder alternativ zum Verdichter 2 und/oder dem Druckluftspeicher 4 ein im Fahrzeug verbautes, separates Druckluftsystem im Sinne einer alternativen Druckluftquelle zum Einsatz kommen, welches als solches druckbeaufschlagte bzw. verdichtete Luft bzw. Umgebungsluft bereitstellt.

Im letzteren Fall bedient man sich beispielsweise eines separaten Druckluft speichers eines bspw. Fahrzeugluftfederungs- oder Fahrzeugbremssystems, die als solche jeweils einen separaten Druckluftspeicher aufweisen. Dadurch ließen sich der Verdichter 2 und auch der Druckluftspeicher 4 vorteilhafterweise einsparen.

Zwischen dem Verteilerventil 5 und dem Reinigungsflüssigkeitstank 6 sowie zwischen dem Verteilerventil 5 und der Fluidverteilungseinrichtung 10 ist jeweils ein weiteres Rückschlagventil 3 angeordnet. Auch der Druck innerhalb des mit der verdichteten Umgebungsluft gespeisten Reinigungsflüssigkeitstanks 6 wird mittels eines zugeordneten, weiteren Drucksensors 17 überwacht. Zur Füllstandsmessung des Tanks 6 ist ein Füllstandsensor 18 vorgesehen.

Zudem ist der Reinigungsflüssigkeitstank 6 über einen die Reinigungsflüssigkeit führenden/leitenden, separaten Fluid- bzw. Flüssigkeitspfad FP an die Fluidvertei lungseinrichtung 10 fluidisch angebunden, und zwar über ein zugeordnetes Einlass-Drosselventil 7, wobei das Einlass-Drosselventil 7 beispielsweise an der Fluidverteilungseinrichtung 10 vorgesehen sein kann. Alternativ dazu kann das Einlass-Drosselventil 7 auch am Reinigungsflüssigkeitstank 6 oder in der zugeordneten Leitung vorgesehen sein.

Zudem weist die Ausführung nach Fig. 1 einen sog. Rücklaufpfad 16 auf, oder auch nur Rücklauf 16 genannt, über welchen von der Fluidverteilungseinrichtung 10 über ein Rückstromventil 8 sowohl druckbeaufschlagte Reinigungsflüssigkeit und/oder druckbeaufschlagte bzw. verdichtete Umgebungsluft dem Reinigungsflüssigkeits tank 6 rückgeführt werden können. An der Fluidverteilungseinrichtung 10 sind ferner eine Vielzahl bzw. Mehrzahl von Auslass-Dosierventilen 9 vorgesehen, welche jeweils über eine zugeordnete Fluidleitung 15 an eine einer Reinigungsstelle 12, 13, 14 zugeordnete Düse 11 fluidisch angebunden sind.

Über die Fluidverteilungseinrichtung 10 wird wahlweise und bedarfsweise das jeweilige Reinigungsmedium bzw. -fluid - d.h. druckbeaufschlagte Reinigungs flüssigkeit und/oder druckbeaufschlagte Umgebungsluft - einer Vielzahl bzw. Mehrzahl von möglichen Reinigungsstellen 12, 13, 14 eines Fahrzeugs zugeführt. Dabei kann es sich um jeweils einem Fahrzeugsensor zugeordnete Reinigungs stellen 12 handeln - etwa eine einer Kamera zugeordnete Reinigungsstelle auf einer Windschutzscheibe 14 etc. - und/oder andere Reinigungsstellen, etwa eine weitere Stelle auf der Windschutzscheibe 14, eine Stelle eines Scheinwerfers 13 und dergleichen mehr.

Nach einer weiteren, alternativ vorgeschlagenen Ausführung, die durch die Figuren nicht abgedeckt ist, ist die Reinigungsvorrichtung RV ohne einen Rücklauf 16, d.h. rücklauflos ausgeführt. Dabei kann stattdessen sowie anstelle des Rückstrom ventils 8 ein Entlüftungsventil 21, etwa an der Fluidverteilungseinrichtung 10 vorgesehen sein. Das Entlüftungsventil 21 kann dabei vorteilhafterweise gasdurchlässig, aber nicht flüssigkeitsdurchlässig ausgeführt sein.

Auch wird eine alternative Ausführung ohne den Druckluftspeicher 4 vorge schlagen, die durch die Figuren nicht abgedeckt ist. Der Vorteil eines solchen Druckluftspeichers 4 liegt darin, dass der Verdichter 2 nur zweitweise bzw. bedarfsweise in Betrieb genommen werden muss, um entweder den Druckluft speicher 4 zu dessen Auffüllung zu speisen und/oder den Fluid- bzw. Luftpfad abschnitt LP, LPi, LPn stromabwärts des Druckluftspeichers 4 mit verdichteter Umgebungsluft zu beaufschlagen. Insofern ist diese Ausführung ohne den Druckluftspeicher 4 aus energetischer Sicht vorteilhafter.

Die Ausführung nach Fig. 2 zeigt eine rücklauflose Reinigungsvorrichtung RV mit dem besagten Entlüftungsventil 21 an der Fluidverteilungseinrichtung 10. Dabei kommt stromabwärts der Fluidverteilungseinrichtung 10 ein Verteilerventil bzw. Mehrwegeventil 22 zum Einsatz, welches die zuvor genannten Auslass-Dosier- ventile 9 (vgl. Fig. 1) ersetzt.

Über dieses Verteilerventil 22 wird wahlweise und bedarfsweise das jeweilige Reinigungsmedium bzw. -fluid - d.h. druckbeaufschlagte Reinigungsflüssigkeit und/oder druckbeaufschlagte Umgebungsluft - den einzelnen Reinigungsstellen 12, 13, 14 über je eine zugeordnete Fluidleitung 15 sowie eine zugeordnete Düse 14 zugeführt.

Stromabwärts des Verteilerventils 22 sind dabei mindestens zwei weitere Verteilerventile bzw. Mehrwegeventile 23 vorgesehen, um eine entsprechende Vielzahl von Reinigungsstellen 12, 13, 14 versorgen bzw. abdecken zu können.

Die Reinigungsvorrichtung RV ist dabei Teil eines Fahrzeugs, vorzugsweise in Gestalt eines zumindest teilautonom, insbesondere aber vollautonom betriebenen Fahrzeugs.

Mittels der Reinigungsvorrichtung RV kann somit bedarfs- und wahlweise entweder die besagte Reinigungsflüssigkeit und/oder die besagte Umgebungsluft druckbe aufschlagt zumindest einer der genannten Reinigungsstellen 12, 13, 14 zugeführt werden.

Durch die vorgeschlagene Reinigungsvorrichtung RV entfällt die Notwendigkeit zweier separater Fluidfördereinheiten. Folglich reduziert die vorgeschlagene Reinigungsvorrichtung RV die Anzahl der erforderlichen Komponenten einer solchen Vorrichtung und somit auch die Kosten der Vorrichtung.

Diese Reduktion von Vorrichtungskomponenten begünstigt auch eine entsprech ende Kompaktheit einer solchen Vorrichtung, so dass auch insgesamt weniger Bauraum benötigt wird. Gegenüber einer lediglich eine Reinigungsflüssigkeit fördernden Reinigungsvor richtung lässt sich erfindungsgemäß die mit der Reinigungsflüssigkeit des Reinigungsflüssigkeitsbehälters 6 erreichbare Reichweite signifikant erhöhen bzw. steigern.

Insbesondere gilt dies für zukünftig vollautonom fahrende Fahrzeuge, die gegen über bisherigen Fahrzeugen eine signifikant höhere Anzahl an Sensoren, insbeson dere sicherheitsrelevanten Sensoren aufweisen werden, deren Funktionsfähigkeit sichergestellt werden muss.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exempla rischen Ausführungen 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 mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere im Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbe- reich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.