-
Vorliegend werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entfernen von Schnee/Eis von der Außenoberfläche eines Kraftfahrzeug-Scheinwerfers beschrieben.
-
Kraftfahrzeuge weisen eine Mehrzahl von Scheinwerfergehäusen auf, beispielsweise an der Fahrzeugfront und am Fahrzeugheck. Um die Bildung von Kondenswasser innerhalb des Scheinwerfergehäuses zu verhindern, ist es üblich, die Scheinwerfergehäuse mit Belüftungsöffnungen zu versehen, welche einen Luftaustausch zwischen dem Inneren des Scheinwerfergehäuses und der Außenwelt ermöglichen. Ein weiteres Problem, das jedoch beim Betrieb von Kraftfahrzeugen im Winter auftreten kann, ist die Ablagerung von Schnee und/oder Eis auf der Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheiben, durch die Licht aus den Scheinwerfergehäusen nach außen abgestrahlt werden soll. Eine derartige Ablagerung kann sowohl bei einem abgestellten Kraftfahrzeug auftreten, wenn sich im Rahmen eines Schneefalls Schnee auf der Außenoberfläche eines Scheinwerfergehäuses ablagert oder Feuchtigkeit auf der Außenoberfläche festfriert, oder auch während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs erfolgen, wenn Schneeflocken auf der Außenoberfläche abgelagert werden oder Feuchtigkeit dort festfriert. Dieses Problem tritt insbesondere bei neueren Kraftfahrzeugen auf, bei denen als Leuchtmittel Leuchtdioden verwendet werden, die im Vergleich zu den früher üblichen Glühlampen eine deutlich geringere Wärmeabgabe haben. Diese Wärmeabgabe reicht im Winterbetrieb oftmals nicht aus, um der Ablagerung von Schnee und/oder Eis auf Lichtdurchtrittsscheiben entgegenzuwirken.
-
Zur Lösung des Problems wurde in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2004 031 033 A1 eine Vorrichtung zum Beheizen von lichtdurchlässigen Abdeckungen von Strahlern vorgeschlagen, bei der zusätzlich zu einem hinter einem Lampenglas eines Strahlers angeordneten Beleuchtungsmodul mindestens ein Infrarot-Modul vorliegt. Diese Lösung erfordert jedoch einen baulichen Eingriff, damit innerhalb des Strahlers bzw. des Scheinwerfers das entsprechende Infrarot-Modul verfügbar gemacht werden kann, bzw einen bereits entsprechend modifizierten Scheinwerfer.
-
Somit stellt sich die Aufgabe, eine alternative Lösung bereitzustellen, die auch mit herkömmlichen Scheinwerfern betreibbar ist, ohne spezielle Anpassungen innerhalb von deren Scheinwerfergehäusen zu benötigen.
-
Gemäß einem ersten unabhängigen Gegenstand wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Beheizung einer Lichtdurchtrittsscheibe eines Scheinwerfers eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine wenigstens teilweise im Motorraum des Kraftfahrzeugs angeordnete Luftleitung mit wenigstens einer Lufteinströmöffnung und wenigstens einer Luftausströmöffnung, wobei über die Luftleitung über Abwärme eines Kraftfahrzeugmotors erwärmte Luft zur Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheibe leitbar ist.
-
Die Lichtdurchtrittsscheibe stellt üblicherweise einen Teil eines Scheinwerfergehäuses dar, innerhalb dessen ein Leuchtmittel angeordnet ist. Die Abgabe des von dem Leuchtmittel erzeugten Lichts in die Fahrzeugumgebung wird durch die Lichtdurchtrittsscheibe ermöglicht. Unter der Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheibe wird die vom Inneren des Scheinwerfergehäuses abgewandte und der Fahrzeugumgebung zugewandte Oberfläche verstanden. Die Lichtdurchtrittsscheibe stellt werden die Schnittstelle des Scheinwerfergehäuses und der Außenwelt dar, auf der sich bei entsprechenden Witterungsbedingungen Schnee und/oder Eis ablagern können.
-
Die auf die Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheibe geleitete erwärmte Luft wirkt einer Ablagerung von Schnee und/oder Eis auf der Lichtdurchtrittsscheibe entgegen. Da die damit verbundene Heizwirkung nicht vom Inneren des zugehörigen Scheinwerfergehäuses ausgeht, kann die Vorrichtung vorteilhaft mit beliebigen Scheinwerfergehäusen betrieben werden. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, dass nicht eigens Heizenergie zur Erwärmung der auf die Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheibe zu leitenden Luft erforderlich ist, sondern bereits angefallene Wärmeenergie, die ohnehin vom Kraftfahrzeugmotor, vorzugsweise den für den Vortrieb des Kraftfahrzeugs verwendeten Motor, abgeleitet werden muss, einer sinnvollen Verwendung zugeführt wird. Als Kraftfahrzeugmotoren kommen insbesondere Verbrennungsmotoren zum Einsatz, jedoch ist die Vorrichtung auch in Verbindung mit Elektromotoren verwendbar, die für den Antrieb des Kraftfahrzeugs eingesetzt werden und bei deren Betrieb ebenfalls Abwärme entsteht.
-
Die Luftleitung umfasst wenigstens eine Lufteinströmöffnung. In einer Ausgestaltung handelt es sich um genau eine Lufteinströmöffnung, in einer alternativen Ausgestaltung können wenigstens zwei Lufteinströmöffnungen vorliegen, wodurch vorteilhaft die Möglichkeit bereitgestellt wird, die Abwärme mehrerer Stellen des Kraftfahrzeugmotors abzugreifen und im Rahmen der hierin beschriebenen Vorrichtung zu verwenden. Des Weiteren umfasst die Luftleitung wenigstens eine Luftausströmöffnung, gemäß einer Ausgestaltung wenigstens zwei Luftausströmöffnungen. Eine Mehrzahl von Luftausströmöffnungen kann auf verschiedenartige Weise ausgebildet sein. Beispielsweise kann eine Luftleitung mehrere Öffnungen aufweisen, durch die jeweils erwärmte Luft austreten kann, beispielsweise die endständige Öffnung, die das Ende der Luftleitung darstellt, sowie eine oder mehrere zusätzliche Öffnungen in der Wand der Luftleitung, oder kann lediglich eine oder mehrere zusätzliche Öffnungen in der Wand der Luftleitung aufweisen, wobei eine endständige Öffnung nicht ausgebildet ist, da dort beispielsweise der Querschnitt des Rohrs durch einen Pfropfen verschlossen ist. Gemäß einem weiteren Beispiel kann die Luftleitung sich in mehrere Schenkel verzweigen. So ist gemäß einer Weiterbildung vorgesehen, dass die Luftleitung sich in zwei Schenkel verzweigt, über welche die erwärmte Luft zu den Außenoberflächen der Lichtdurchtrittsscheiben der beiden Front-Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs leitbar sind. Gemäß den vorstehend gemachten Ausführungen können wiederum die endständigen Öffnungen der Schenkel als Luftausströmöffnungen ausgebildet sein, und/oder zusätzlich weitere Öffnungen in den Wänden der Schenkel als Luftausströmöffnungen in den Schenkeln ausgebildet sein, oder lediglich derartige Öffnungen als Luftausströmöffnungen ausgebildet, wohingegen der eigentliche Schenkel verschlossen endet.
-
Analog zu den in Bezug auf die Luftausströmöffnung gemachten Ausführungen kann wenigstens eine Lufteinströmöffnung ausgebildet sein als ein Ende der Luftleitung kann alternativ oder zusätzlich ausgebildet sein als eine zusätzliche Öffnung in der Wand der Luftleitung, und/oder kann ausgebildet sein als einer von mehreren Schenkeln, die sich zur Luftleitung vereinigen, wobei die endständigen Öffnungen der Schenkel und/oder zusätzliche Öffnungen in den Wänden der Schenkel als Lufteinströmöffnungen dienen können.
-
Für den Fall, dass die Luftleitung zur Beheizung der Lichtdurchtrittsscheibe eines Front-Scheinwerfers vorgesehen ist, wird sie sich üblicherweise weitgehend innerhalb des Motorraums befinden, abgesehen von gegebenenfalls der Luftausströmöffnung, die aus dem Motorraum herausragt. Jedoch ist gemäß einer alternativen oder zusätzlichen Weiterbildung die Luftleitung für die Beheizung von Lichtdurchtrittsscheiben von Scheinwerfern im Heck des Kraftfahrzeugs vorgesehen, sodass in diesem Fall große Teile der Luftleitung außerhalb des Mutterraums verlaufen werden. Im Rahmen der hierin gemachten Offenbarung kann es sich bei einer Luftleitung um einen flexiblen Schlauch oder um ein starres Rohr, oder um eine Kombination daraus handeln, beispielsweise abschnittsweise einen flexiblen Schlauch und abschnittsweise ein starres Rohr. Vorzugsweise handelt es sich bei der Luftleitung um einen wenigstes abschnittsweise wärmeisolierten Schlauch oder ein wenigstens abschnittsweise wärmeisoliertes Rohr.
-
Die wenigstens eine Lufteinströmöffnung ist gemäß einer besonderen Weiterbildung innerhalb des Motorraums an einer Stelle angeordnet, bei der bei Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs ein definierter Luftstrom auftritt, und ragt so in diesem Luftstrom hinein, dass eine optimale Aufnahme von Luft in die Lufteinströmöffnung gewährleistet ist. Gemäß einer anderen Weiterbildung ist die Lufteinströmöffnung innerhalb des Motorraums angeordnet an einer Stelle, bei der ein erhöhter Staudruck auftritt. In Kenntnis der hierin offenbarten Vorrichtung kann der Fachmann für ein gegebenes Kraftfahrzeug jeweils geeignete Stellen dieser Weiterbildungen problemlos bestimmen.
-
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Lufteinströmöffnung an einer im Fahrbetrieb erwärmten Oberfläche des Kraftfahrzeugmotors angeordnet ist. Die an dieser Oberfläche erwärmte Luft kann vorteilhaft direkt in die Lufteinströmöffnung eintreten. In einer besonderen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Lufteinströmöffnung gegenüber dem sonstigen Querschnitt der Luftleitung erweitert ist, beispielsweise trichterförmig erweitert ist, um über eine vergrößerte Oberfläche erwärmte Luft aufzunehmen. In einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Lufteinströmöffnung mit einem Aufsatzstück, beispielsweise einem trichterförmigen Aufsatzstück verbunden ist, über welches die effektive Oberfläche, über die erwärmte Luft aufnehmbar ist, vergrößert wird.
-
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Luftleitung wenigstens eine Wärmeaustauschfläche umfasst, die an einer im Fahrbetrieb erwärmten Oberfläche des Kraftfahrzeugmotors angeordnet ist. In diesem Fall tritt nicht direkt bereits erwärmte Luft in die Lufteinströmöffnung ein, sondern vielmehr wird eingetretene Luft an der Wärmeaustauschfläche erwärmt. Die in diesen beiden Ausgestaltungen vorgesehenen technischen Lösungen sind selbstverständlich kombinierbar, sodass sowohl von einer an einer im Fahrbetrieb erwärmten Oberfläche des Kraftfahrzeugmotors angeordneten Lufteinströmöffnung bereits erwärmte Luft aufgenommen werden kann, die dann innerhalb der Luftleitung eine Wärmeaustauschfläche passiert, und/oder mit Luft vereinigt wird, die beispielsweise von einem weiteren Schenkel zugeführt wird, der eine entsprechende Wärmeaustauschfläche aufweist. Die Wärmeaustauschfläche ist gemäß einer Weiterbildung lediglich ein Bereich der Luftleitung, der mit einer erwärmten Oberfläche des Kraftfahrzeugmotors in Kontakt steht. Gemäß einer anderen Weiterbildung handelt es sich bei der Luftleitung um eine wärmeisolierte Luftleitung, um Wärmeverluste während des Transports der erwärmten Luft hin zur wenigstens einen Luftausströmöffnung zu minimieren, wobei bei der Wärmeaustauschfläche die Wärmeisolierung reduziert ist oder fehlt, um eine gute Wärmeübertragung zwischen dem Kraftfahrzeugmotor und der Luftleitung zu gewährleisten.
-
Die erwärmte Luft, die zur Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheibe geleitet werden soll, soll auf der Außenoberfläche befindliche Schnee- oder Eisablagerungen verringern bzw. die Bildung solcher Ablagerungen unterbinden. Zu diesem Zweck ist gemäß einer Ausgestaltung vorgesehen, dass die Luftausströmöffnung, bezogen auf den über die Außenhaut des Kraftfahrzeugs streichenden Fahrtwind bei Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs, stromaufwärts von der Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheibe angeordnet ist. Dementsprechend ist die Luftausströmöffnung derart an der Außenhaut des Kraftfahrzeugs angeordnet, dass bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs die austretende erwärmte Luft stromabwärts in Richtung auf die Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheibe strömt. Dadurch wird vorteilhaft sichergestellt, dass bei einem in Vorwärtsfahrt befindlichen Kraftfahrzeug die austretende erwärmte Luft auf etwaige Schnee- oder Eisablagerungen im Bereich der Lichtdurchtrittsscheibe einwirken kann. Die Luftausströmöffnung kann unmittelbar an die Lichtdurchtrittsscheibe angrenzend angeordnet sein, oder in einem Abstand, beispielsweise in einem Bereich von > 0 bis 15 cm, wie beispielsweise 0 bis 10 cm. In einem konkreten Beispiel ist die Luftausströmöffnung in Bezug auf die Lichtdurchtrittsscheibe eines Front-Scheinwerfers unterhalb der Lichtdurchtrittsscheibe angeordnet, sodass die austretende erwärmte Luft vom Fahrtwind mitgenommen und der Außenkontur des Kraftfahrzeugs folgend über die Lichtdurchtrittsscheibe geleitet wird. In einem weiteren Beispiel, bei dem die Lichtdurchtrittsscheibe eines Heck-Scheinwerfers mit erwärmter Luft beaufschlagt werden soll, ist die Luftausströmöffnung oberhalb der Lichtdurchtrittsscheibe angeordnet und wird mit dem Fahrtwind in Richtung des Fahrzeughecks und damit in Richtung der Lichtdurchtrittsscheibe geführt.
-
Um eine möglichst effektive Beaufschlagung der Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheibe mit erwärmter Luft zu gewährleisten, ist gemäß einer Ausgestaltung vorgesehen, dass eine Mehrzahl von Luftausströmöffnungen stromaufwärts von der Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheibe angeordnet ist, bezogen auf den Fahrtwind bei Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs.
-
Die Luftausströmöffnung kann ohne weitere Modifikation als endständige Öffnung der Luftleitung oder eines ihrer Schenkel, oder als Öffnung in der Wand der Luftleitung oder eines ihrer Schenkel ausgebildet sein. Gemäß einer Ausgestaltung ist jedoch vorgesehen, dass die Luftausströmöffnung mit einer Düse oder einer Ringdüse verbunden ist. Eine Düse ermöglicht vorteilhaft eine Fokussierung der austretenden erwärmten Luft und/oder im Falle einer schwenkbar mit der Luftausströmöffnung verbundenen Düse die Festlegung der Austrittsrichtung. Eine Ringdüse ermöglicht vorteilhaft eine großflächige Beaufschlagung der Lichtdurchtrittsscheibe mit erwärmter Luft. Die Ringdüse wird vorzugsweise so im Bereich der Lichtdurchtrittsscheibe angeordnet, dass die erwärmte Luft, bezogen auf den Fahrtwind bei Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs, stromaufwärts von der Lichtdurchtrittsscheibe austritt. Weiterhin wird vorzugsweise die Form der Ringdüse so angepasst, dass diese an keiner Stelle die Lichtdurchtrittsscheibe abdeckt.
-
Der Transport der erwärmten Luft von der wenigstens einen Lufteinströmöffnung zur wenigstens einen Luftausströmöffnung erfolgt gemäß einer Ausgestaltung unter Ausnutzung der Luftströmungen im Motorraum und/oder entlang der Außenhülle des Kraftfahrzeugs während der Vorwärtsfahrt. Dementsprechend ist die wenigstens eine Lufteinströmöffnung einem bei Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs im Motorraum auftretenden Luftstrom zugewandt, so dass entsprechende Luftstrom zwangsläufig in die wenigstens eine Lufteinströmöffnung eintritt. Vorzugsweise ist die wenigstens eine Luftausströmöffnung so angeordnet, dass durch den bei Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs auftretenden streichenden Fahrtwind an der Luftausströmöffnungen Unterdruck erzeugt wird, der ein Austreten der erwärmten Luft aus der Luftausströmöffnung fördert.
-
Alternativ oder zusätzlich ist gemäß einer Ausgestaltung der Luftleitung zum aktiven Transport der erwärmten Luft von der wenigstens einen Lufteinströmöffnung zur wenigstens einen Luftausströmöffnung ein Fördermittel zugeordnet, beispielsweise ein mit der Luftleitung wirkverbundener Ventilator oder ein mit der Luftleitung wirkverbundenes Gebläse. Mittels des Fördermittels lässt sich vorteilhaft ein Strom erwärmter Luft von der wenigstens einen Lufteinströmöffnung zur wenigstens einen Luftausströmöffnung sicherstellen, insbesondere auch in Situationen, bei denen der Strom erwärmter Luft nach Austritt aus der wenigstens einen Luftausströmöffnung durch auf der Lichtdurchtrittsscheibe abgelagerten Schnee oder abgelagertes Eis behindert wird.
-
Die Festlegung, ob das Fördermittel aktiv oder inaktiv sein soll, kann auf vielfältige Art erfolgen. Gemäß einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Fördermittel zwangsläufig in Betrieb ist, wenn der Kraftfahrzeugmotor in Betrieb ist. Auf diese Weise wird ohne aufwändige Steuerung vorteilhaft sichergestellt, dass ständig ein Strom erwärmter Luft zur Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheibe geleitet wird, wodurch gleichzeitig die Ablagerung von Schmutz auf der Lichtdurchtrittsscheibe erschwert wird.
-
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung ein im Fahrerinnenraum angeordnetes Betätigungselement zur Aktivierung oder Deaktivierung des Fördermittels. Dementsprechend kann insbesondere der Fahrer des Kraftfahrzeugs selbstständig entscheiden, ob es erforderlich ist, das Fördermittel über das Betätigungselement zu aktivieren oder zu deaktivieren.
-
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung einen Temperatursensor zur Ermittlung der Temperatur der Lichtdurchtrittsscheibe umfasst, und weiterhin ein Steuermittel umfasst, wobei das Steuermittel ausgebildet ist, beim Unterschreiten eines vorgebbaren Temperatur-Grenzwerts das Fördermittel zu aktivieren. Gemäß einer Weiterbildung liegt der Temperatur-Grenzwert bei 0 °C, bei 1 °C oder bei 4 °C, sodass rechtzeitig bei Annäherung an eine Temperatur, bei der eine Schneeablagerung oder Eisbildung auf der Außenseite der Lichtdurchtrittsscheibe möglich wird, diesem Vorgang durch Leiten erwärmter Luft auf die Außenseite entgegengewirkt wird. Die Temperatur der Lichtdurchtrittsscheibe kann direkt an der Lichtdurchtrittsscheibe, vorzugsweise an deren Außenseite, durch einen entsprechend angeordneten Sensor gemessen werden, oder indirekt durch Messung der Temperatur der umgebenden Luft. Der vorgebbare Grenzwert kann beispielsweise werkseitig vorgegeben sein, oder vom Fahrer des Kraftfahrzeugs über eine Eingabevorrichtung bestimmt werden.
-
In einer Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung einen Sensor, mit dem ermittelbar ist, ob Schnee und/oder Eis auf der Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheibe angelagert sind, und umfasst weiterhin ein Steuermittel, mit dem im Falle einer Anlagerung von Schnee und/oder Eis auf der Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheibe das Fördermittel aktivierbar ist. Ein Beispiel für entsprechende Sensoren sind Fotosensoren, mit denen ermittelt wird, welche Lichtmenge tatsächlich durch die Lichtdurchtrittsscheibe hindurch gelangt, wobei ein Abfall der zu erwartenden Lichtmenge auf Schnee- und/oder Eisablagerungen auf der Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheibe hinweist. Weitere Beispiele sind Sensoren, die parallel zur Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheibe feststellen, wie viel Licht von einer Seite zur anderen Seite gelangt.
-
Die hierin beschriebenen Vorrichtungen, welche eine Aktivierung des Fördermittels ermöglichen, sind sehr verständlich miteinander kombinierbar.
-
Ein weiterer unabhängiger Gegenstand betrifft dementsprechend ein Kraftfahrzeug, welches eine Vorrichtung wie hierin beschrieben umfasst. Vorteilhaft ist es bei derartigen Kraftfahrzeug möglich, mittels der Vorrichtung eine Beheizung der Lichtdurchtrittsscheibe eines Scheinwerfers des Kraftfahrzeugs vorzunehmen, um damit einer Schneeablagerung und/oder Vereisung der Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheibe vorbeugend entgegenzuwirken oder eine bereits erfolgte Schneeablagerung und/oder Vereisung zu verringern.
-
Ein weiterer unabhängiger Gegenstand betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer hierin beschriebenen Vorrichtung und umfasst ein Ermitteln der Temperatur der Lichtdurchtrittsscheibe mittels eines Temperatursensors, und für den Fall, dass die Temperatur der Lichtdurchtrittsscheibe einen vorgebbaren Grenzwert unterschreitet, ein Aktivieren des Fördermittels zum aktiven Transport erwärmter Luft von der wenigstens einen Lufteinströmöffnung zu der wenigstens einen Luftausströmöffnung. Die Aktivierung kann über ein entsprechendes Steuermittel erfolgen, welches die Daten des Temperatursensors auswertet und entsprechend das Fördermittel ansteuert. Dieses Verfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise eine autonome Steuerung der Vorrichtung lediglich in Abhängigkeit von der ermittelten Temperatur der Lichtdurchtrittsscheibe. Dementsprechend wird bei Unterschreitung des vorgebbaren Grenzwerts, und dass der Fahrer des entsprechenden Kraftfahrzeugs tätig werden müsste, das Fördermittel aktiviert und Schnee- und/oder Eisablagerungen auf der Lichtdurchtrittsscheibe entgegengewirkt. Hinsichtlich des vorgebbaren Grenzwerts wird auf die entsprechenden Ausführungen, die im Zusammenhang mit der zugehörigen Vorrichtung gemacht wurden, verwiesen. Generell wurden bei der Beschreibung von Vorrichtungen gegebenenfalls implizit oder explizit Offenbarungen im Zusammenhang mit zugehörigen Verfahren, und umgekehrt, gemacht, auf die im Rahmen der Gesamtoffenbarung Bezug genommen wird. Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass - sofern das Verfahren nicht abgebrochen wird - die ermittelte Temperatur laufend aktualisiert wird, wobei bei nach wie vor unterschrittenem Grenzwert eine Beibehaltung der Aktivierung des Fördermittels vorgesehen ist, bei jedoch erreichtem oder überschrittenen Grenzwert eine Deaktivierung des Fördermittels, gefolgt von einer erneuten Überprüfung der Temperatur.
-
Ein weiterer unabhängiger Gegenstand betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer ebenfalls hierin beschriebenen Vorrichtung, umfassend ein Ermitteln mittels eines Sensors, ob Schnee und/oder Eis auf der Außenoberfläche einer Lichtdurchtrittsscheibe angelagert sind, und für den Fall, dass Schnee und/oder Eis auf der Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheibe angelagert sind, ein Aktivieren des Fördermittel zum aktiven Transport erwärmter Luft von der wenigstens einen Lufteinströmöffnung zu der wenigstens einen Luftausströmöffnung. Die Aktivierung kann über ein entsprechendes Steuermittel erfolgen, welches die Daten des Sensors auswertet und entsprechend das Fördermittel ansteuert. Mittels dieses Verfahrens wird ebenfalls in autonomer Weise vorteilhaft die Steuerung einer entsprechenden Vorrichtung ermöglicht, sodass ohne Zutun eines Fahrers die Vorrichtung aktiviert wird, wenn eine Anlagerung von Schnee und/oder Eis ermittelt wird. Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass laufend aktualisiert wird, ob sich Schnee/Eis auf der Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheibe befindet, wobei bei Vorhandensein von Schnee/Eis des Fördermittel aktiviert wird, sofern zuvor kein Schnee/Eis festgestellt wurde, bzw. im aktivierten Zustand behalten wird, falls nach wie vor Schnee/Eis festgestellt wird. Wird nach zuvor festgestellten Schnee/Eis auf der Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheibe erstmals ein Fehlen von Schnee/Eis festgestellt, so erfolgt eine Deaktivierung des Fördermittels, und - solange das Verfahren nicht abgebrochen wird - gefolgt von einer erneuten Überprüfung, ob sich Schnee/Eis auf der Außenoberfläche befindet.
-
Weitere Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Dabei zeigen schematisch:
- 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Beheizung einer Lichtdurchtrittsscheibe;
- 2 einen weiteren schematischen Längsschnitt durch ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Beheizung einer Lichtdurchtrittsscheibe;
- 3 einen weiteren schematischen Längsschnitt durch ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Beheizung einer Lichtdurchtrittsscheibe;
- 4 eine schematische Draufsicht auf einen Motorraum eines Kraftfahrzeugs;
- 5 ein schematisches Ablaufdiagramm für ein Verfahren;
- 6 ein schematisches Ablaufdiagramm für ein weiteres Verfahren.
-
1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch einen nur ausschnittsweise dargestelltes Kraftfahrzeug 14, wobei als Beispiel für einen Scheinwerfer 12 ein Front-Scheinwerfer dargestellt ist. Dieser umfasst eine Lichtdurchtrittsscheibe 10. Eine Vorrichtung zur Beheizung der Lichtdurchtrittsscheibe 10 umfasst eine Luftleitung 16, die eine Lufteinströmöffnung 18 und eine Luftausströmöffnung 20 aufweist. Die Luftleitung 16 steht in thermischen Kontakt mit einem im Motorraum 16 des Kraftfahrzeugs 14 angeordneten Kraftfahrzeugmotor 22. Durch den bei Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs 14 im Motorraum 16 auftretenden Luftstrom tritt Luft in die Lufteinströmöffnung 20 der Luftleitung 18 ein. Die Luft bewegt sich in Richtung der Luftausströmöffnung 22 fort, wobei sie durch die Abwärme des Kraftfahrzeugmotors 24 erwärmt wird. An der Luftausströmöffnung 22 tritt die erwärmte Luft aus und führt zu einer Beheizung der Außenoberfläche 26 der Lichtdurchtrittsscheibe 10. Die Konturen der im Motorraum 16 dargestellten Objekte, wie beispielsweise des Kraftfahrzeugmotors 24, sind lediglich schematisch ausgeführt, weitere innerhalb eines Motorraums 16 üblicherweise befindliche Objekte, die zum Verständnis der dargestellten Vorrichtung nicht erforderlich sind, sind nicht gezeigt.
-
2 zeigt einen weiteren schematischen Längsschnitt durch das nur ausschnittsweise dargestellte Kraftfahrzeug 14 aus 2, wobei beispielhafte Strömungsverläufe dargestellt sind. Durch den bei Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs 14 im Motorraum 16 auftretenden Luftstrom, der in der 1 durch einen Pfeil mit Strichpunktlinie symbolisiert ist, ohne dass ein exakter Verlauf wiedergegeben wäre, wird Luft in die Lufteinströmöffnung 20 der Luftleitung 18 gedrückt. Die Luft bewegt sich in Richtung der Luftausströmöffnung 22 fort, wobei sie über eine gegenüber der 1 noch zusätzlich dargestellten und mittels einer punktieren symbolisierten Wärmeaustauschfläche 28 der Luftleitung 18 durch die Abwärme des Kraftfahrzeugmotors 24 erwärmt wird. An der Luftausströmöffnung 22 tritt die erwärmte Luft aus, unterstützt durch den über die Außenhaut des Kraftfahrzeugs 14 streichenden Fahrtwind, der an der Luftausströmöffnung 22 einen lokalen Unterdruck erzeugt und in der 1 durch Pfeile mit Strichlinie symbolisiert ist. Es ist ersichtlich, dass die Luftausströmöffnung 22 in Bezug auf den Fahrtwind stromaufwärts von der Außenoberfläche 26 der Lichtdurchtrittsscheibe 10 angeordnet ist. Folglich wird die vom Fahrtwind mitgenommene erwärmte Luft zwangsläufig über die Außenoberfläche 26 der Lichtdurchtrittsscheibe 10 geführt und kann einer Ablagerung von Schnee und/oder Eis auf der Außenoberfläche 26 der Lichtdurchtrittsscheibe 10 entgegenwirken.
-
3 zeigt einen weiteren schematischen Längsschnitt durch einen nur ausschnittsweise dargestelltes Kraftfahrzeug 14. Der Luftleitung 18 ist ein als Gebläse ausgebildetes Fördermittel 30 zugeordnet, welches auf die Lufteinströmöffnung 20 aufgesetzt ist und mittels eines Ansaugrohrs 32 erwärmte Luft aus der unmittelbaren Umgebung des Kraftfahrzeugmotors 24 aktiv in die Luftleitung 18 transportiert. Das Ansaugrohr 32 ist beispielhaft trichterförmig ausgebildet ist, um eine größere effektive Oberfläche zu gewährleisten, von der aus erwärmte Luft vom Kraftfahrzeugmotor 24 angesagt werden kann.
-
4 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Motorraum 16 eines unvollständig dargestellten Kraftfahrzeugs 14. Eine mit einer Lufteinströmöffnung 20 beginnende Luftleitung 18 verzweigt sich in zwei Schenkel 18A und 18B, die jeweils zu einem Scheinwerfer 12A und einem Scheinwerfer 12B führen, welche ihrerseits eine Lichtdurchtrittsscheibe 10A bzw. eine Lichtdurchtrittsscheibe10B aufweisen. Die Schenkel 18A und 18B weisen eine Mehrzahl von Luftausströmöffnungen 22 auf, wobei der besseren Übersichtlichkeit halber nicht alle Luftausströmöffnungen 22 mit Bezugszeichen versehen sind. Exemplarisch für den Scheinwerfer 12B ist symbolisch mittels Pfeilen mit Punktlinien dargestellt, wie die erwärmte Luft aus den nicht durchgehend mit Bezugszeichen versehenen Luftausströmöffnungen 22 austritt und über die Lichtdurchtrittsscheibe 10 B geleitet wird, wodurch nicht dargestellte Ablagerungen von Schnee und/oder Eis verringert werden können. In der schematischen Draufsicht der 3 sind der besseren Übersicht halber alle Teile der Luftleitung 18 als sichtbar dargestellt. Realistischerweise sind bei dem Kraftfahrzeug 14 lediglich die unterhalb der Scheinwerfer 12A bzw. 12B verlaufenden Anteile der Schenkel 18A bzw. 18B der Luftleitung 18, bzw. vorzugsweise lediglich deren Luftausströmöffnungen 22 von außen sichtbar.
-
5 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm für ein Verfahren zur Steuerung einer hierin beschriebenen Vorrichtung, welche einen Temperatursensor umfasst. In einer einfachen Version des Verfahrens in der linken 5A wird einem Verfahrensschritt 100 mittels des Temperatursensors die Temperatur der Lichtdurchtrittsscheibe 10 ermittelt. In einem Verfahrensschritt 110 wird festgestellt, ob die ermittelte Temperatur unterhalb eines vorgebbaren Grenzwertes liegt. Trifft dies zu, so erfolgt in einem Verfahrensschritt 120 ein Aktivieren eines Fördermittels 30 zum aktiven Transport erwärmter Luft von der wenigstens einen Lufteinströmöffnung 20 zur wenigstens einen Luftausströmöffnung 22. Trifft dies jedoch nicht zu, so ist eine Rückverzweigung zum Verfahrensschritt 100 vorgesehen, sodass die Temperatur der Lichtdurchtrittsscheibe 10 erneut geprüft wird.
-
In einer erweiterten Version des Verfahrens gemäß der rechten 5B ist bei nunmehr aktiviertem Fördermittel 30 im Schritt 120 ein erneutes Ermitteln der aktuellen Temperatur der Lichtdurchtrittsscheibe 10 in einem Verfahrensschritt 130 vorgesehen, worauf anschließend in einem Verfahrensschritt 140 geprüft wird, ob die aktualisierte Temperatur gemäßen Verfahrensschritt 130 immer noch unterhalb des vorgebbaren Grenzwertes liegt. Trifft dies zu so erfolgt bei nach wie vor aktiviertem Fördermittel 30 eine Rückverzweigung zum Schritt 130. Trifft dies jedoch nicht zu, so erfolgt in einem Schritt 150 ein Deaktivieren des Fördermittels 30 und eine Rückverzweigung zum Verfahrensschritt 100.
-
6 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm für ein Verfahren zur Steuerung einer hierin beschriebenen Vorrichtung, welche einen Sensor zur Ermittlung einer Ablagerung von Schnee und/oder Eis auf der Außenoberfläche 26 der Lichtdurchtrittsscheibe 10 umfasst. In einer einfachen Version des Verfahrens in der linken 6A erfolgt in einem Verfahrensschritt 200 über den Sensor eine Messung, welche Aufschluss auf das Vorhandensein von Schnee und/oder Eis auf der Außenoberfläche 26 der Lichtdurchtrittsscheibe 10 zulässt, beispielsweise eine Trübungsmessung. In einem Verfahrensschritt 210 wird festgestellt, ob als Ergebnis der Sensormessung auf das vorhanden sein von Schnee und/oder Eis geschlossen werden kann. Trifft dies zu, so erfolgt in einem Verfahrensschritt 220 ein Aktivieren eines Fördermittels 30 zum aktiven Transport erwärmter Luft von der wenigstens einen Lufteinströmöffnung 20 zur wenigstens einen Luftausströmöffnung 22. Trifft dies jedoch nicht zu, so ist eine Rückverzweigung zum Verfahrensschritt 200 vorgesehen, sodass erneut eine Überprüfung auf das Vorhandensein von Schnee und/oder Eis durch den Sensor erfolgt.
-
In einer erweiterten Version des Verfahrens gemäß der rechten 6B ist bei nunmehr aktiviertem Fördermittel 30 im Schritt 220 ein erneutes Ermitteln der aktuellen Temperatur der Lichtdurchtrittsscheibe 10 in einem Verfahrensschritt 230 vorgesehen, worauf anschließend in einem Verfahrensschritt 240 geprüft wird, ob nach wie vor Schnee und/oder Eis vorhanden sind. Trifft dies zu so erfolgt bei nach wie vor aktiviertem Fördermittel 30 eine Rückverzweigung zum Schritt 230. Trifft dies jedoch nicht zu, so erfolgt in einem Schritt 250 ein Deaktivieren des Fördermittels 30 und eine Rückverzweigung zum Verfahrensschritt 200.
-
Obwohl der Gegenstand im Detail durch Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Lichtdurchtrittsscheibe
- 12
- Scheinwerfer
- 14
- Kraftfahrzeug
- 16
- Motorraum
- 18
- Luftleitung
- 18A, B
- Schenkel der Luftleitung
- 20
- Lufteinströmöffnung
- 22
- Luftausströmöffnung
- 24
- Kraftfahrzeugmotor
- 26
- Außenoberfläche der Lichtdurchtrittsscheibe
- 28
- Wärmeaustauschfläche
- 30
- Fördermittel
- 32
- Ansaugrohr
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102004031033 A1 [0003]
